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Caracterización térmica del edificio
4k “Casa del Alumno”
Universistat Politècnica de València
2013-14
ETS de Ingeniería de Edificación
Universitat Politècnica de València
AUTOR: ELENA FERRER MADRID
TUTOR ACADÉMICO: Andrea Salandín_Dpto. de Física Aplicada.
TRABAJO FINAL DE GRADO:
Caracterización Térmica del edificio 4K “Casa del Alumno” en la UPV 1
Grado en Arquitectura Técnica – ETS de Ingeniería de Edificación – Universitat Politècnica de València
Índice
ÍNDICE DE FIGURAS 3
ÍNDICE DE TABLAS 6
RESUMEN/RESUM/SUMMARY 7
CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN 11
1.1 OBJETIVOS 11
1.2 SOSTENIBILIDAD Y EFICIENCIA ENERGÉTICA ENEDIFICACIÓN 11
CAPÍTULO 2: TERMOGRAFÍA PRÁCTICA 21
2.1 LA TRANSMISIÓN DEL CALOR 21
2.2 INSTRUMENTAL UTILIZADO 26
2.3 EL OBJETO MEDIDO Y SU ENTORNO 28
2.4 CONDICIONES ÓPTIMAS PARA LA MEDICIÓN Y COMPROBACIONES 30
2.5 DEFECTOS EN LA TERMOGRAFÍA 32
2.6 NORMATIVA APLICABLE 35
CAPÍTULO 3: EDIFICIO 4K_ Casa del Alumno 37
3.1 MEMORIA DESCRIPTIVA 37
3.2 MEMORIA CONSTRUCTIVA 41
CAPÍTULO 4: ANÁLISIS TERMOGRÁFICO 45
4.1 DESCRIPCIÓN DE LAS FICHAS TERMOGRÁFICAS 45
4.2 DESARROLLO DE LAS FICHAS TERMOGRÁFICAS 50
4.3 PERFIL TÉRMICO 56
4.4 PROPUESTA DE MEJORA DE LA ENVOLVENTE 58
4.3.1 CERRAMIENTOS
4.3.1 CARPINTERÍAS
58
4.5 ESTUDIO ECONÓMICO 72
67
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CAPÍTULO 5: CONCLUSIONES 79
BIBLIOGRAFÍA 83
ANEXOS 84
ANEXO I. FICHAS TERMOGRÁFICAS 85
ANEXO II. PROYECTO GRÁFICO 108
ANEXO III. FICHAS TÉCNICAS 119
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Índice de figuras
CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN
Figura 1: Inclinación del sol orientación Este 15
Figura 2: Protecciones orientación Este 15
Figura 3: Inclinación del sol orientación Oeste 16
Figura 4: Protecciones orientación Oeste 16
Figura 5: Captación solar directa 16
Figura 6: Captación solar indirecta 16
CAPITULO 2: TERMOGRAFÍA PRÁCTICA
Figura 7: Transmisión de calor en un cuerpo 21
Figura 8: Conducción 23
Figura 9: Convección 24
Figura 10: Cámara termográfica Flir i5 26
CAPÍTULO 3: EDIFICIO 4K_Casa del Alumno
Figura 11: Emplazamiento edificio 4k “Casa del Alumno” 37
Figura 12: Planta Baja 39
Figura 13: Alzado Norte 39
Figura14: Planta Primera 39
Figura15: Alzado Norte 39
Figura 16: Fachada nor-oeste 40
Figura 17: Fachada Este 40
Figura 18: Fachada Sur 40
Figura 19: Detalle cimentación 41
Figura 20: Detalle Forjado planta primera 42
Figura 21: Detalle cerramiento muro cortina 43
Figura 22: Detalle cerramiento ciego 43
Figura 23: Detalle cerramiento fábrica 43
Figura 24: Detalle partición fábrica 44
Figura 25: Detalle partición de pladur 44
Figura 26: Detalle cubierta no transitable 44
Figura 27: Detalle cubierta transitable 44
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CAPÍTULO 4: ANÁLISIS TERMOGRÁFICO
Figura 28: Ejemplo Ficha termográfica base 45
Figura 29: Imagen IR 4Ke01e 56
Figura 30: Perfil termico correspondiente a la imagen IR 4Ke01e 56
Figura 31: Imagen IR 4Kn02e 56
Figura 32: Perfil termico correspondiente a la imagen IR 4Kn02e 56
Figura 33: Imagen IR 4Ko03e 57
Figura 34: Perfil termico correspondiente a la imagen IR 4Ko03e 57
Figura 35: Imagen IR 4Ke01e 58
Figura 36: Imagen real fachada Este 58
Figura 37: Realización de taladros 59
Figura 38: Colocaciónnde inyectores 59
Figura 39: Inyección de la resina 59
Figura 40: Duración del proceso de Nanocristalización 61
Figura 41: Imagen IR 4Kn02e 62
Figura 42: Imagen real fachada Oeste 62
Figura 43: Detalle cerramiento ciego 62
Figura 44: Cálculo del coeficiente de transmisión térmica 1 63
Figura 45: Sistema aislamiento por el interior 64
Figura 46: Detalle aislamiento por el interior 65
Figura 47: Cálculo del coeficiente de transmisión térmica 2 66
Figura 48: Imagen IR 4Ko03e 67
Figura 49: Imagen real terraza planta primera 67
Figura 50: Trayectoria del sol 69
Figura 51: Carta solar para latitud 39.5 ºN (Valencia) 70
Figura 52: Inclinación del sol a las 10h y a las 14h de invierno 71
Figura 53: Inclinación del sol a las 10h en verano 71
Figura 54: Inclinación del sol a las 16h en verano 71
CAPÍTULO 5: CONCLUSIONES
Figura 55: Planta primera 79
Figura 56 Trasdosado PB 80
Figura 57: Trasdosado P1 80
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Figura 58: Trasdosado P2 80
Figura 59: Trasdosado P3 80
Figura 60: Trasdosado Este 80
Figura 61: Trasdosado Oeste 80
Figura 62: Prestaciones térmicas trasdosado 81
Figura 63: Nanocristalización Este 81
Figura 64: Nanocristalización Oeste 81
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Índice de tablas
CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN Tabla 1: Medidas Pasivas 12 Tabla 2: Medidas Activas 12 Tabla 3: Condiciones Climáticas 14 Tabla 4: Radiación captada según orientación 15 CAPITULO 2: TERMOGRAFÍA PRÁCTICA Tabla 5: Características técnicas cámara Flir i5 26 CAPITULO 3: EDIFICIO 4K_Casa del Alumno Tabla 6: Cuadro de superficies Planta Sótano 38 Tabla 7: Cuadro de superficies Planta Baja 38 Tabla 8: Cuadro de superficies Planta Primera 39 Tabla 9: Cuadro de superficies Planta Segunda 40 Tabla 10: Cuadro de superficies Planta Tercera 40 Tabla 11: Cuadro Resumen superficies 40 CAPITULO 4: ANÁLISIS TERMOGRÁFICO Tabla 12: Datos técnicos cinta autoadhesiva “Sika MultiSeal Plus” 68 Tabla 13: Resumen presupuesto total intervenciones 77 CAPITULO 5: CONCLUSIONES Tabla 14: Resumen estructura y presupuesto 82
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Resumen
Hoy en día, para determinar la eficiencia energética de la envolvente de un edificio, es de vital importancia el estudio previo de las condiciones que hacen, de nuestro edificio, un edificio eficiente.
El presente proyecto, pretende abarcar una visión global sobre la importancia de la eficiencia energética en la edificación y su posible mejora. Para ello, se ha hecho uso de la termografía infrarroja, la cual, es una herramienta indispensable en el mantenimiento de un edificio ya que permite detectar anomalías invisibles al ojo humano, con el objetivo de prevenir errores y fallos que puedan suponer grandes pérdidas económicas.
Así pues, se ha realizado un análisis exhaustivo del edificio objeto de estudio, y se han planteado una serie de propuestas de mejora las cuales favorecen a la mejora de eficiencia energética de la edificación.
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Resum
Avui en dia, per poder determinar l’eficiència energètica de l’envoltura d’un edificio, es de vital importància l’estudi previ de les condiciones que fan del nostre edifici, un edifici eficient.
El present projecte preten abarcar una visió global sobre la importància de l’eficiència energètica en l’edificació i la seua possible millora. Per aquesta raó, s’ha fet ús de la termografia infrarotja, la qual es una ferramenta indispensable al manteniment d’un edifici, ja que permet detectar anomalies, invisibles a l’ull humà, amb l’objectiu de previndre errors que puguen supondre grandes perdues econòmiques.
Així doncs, s’ha realitzat un análisis exhaustiu de l’edifici objecte d’estudi, i s’han plantejat una serie de propostes de millora les cuals favorixen a la millora de l’eficiència energètica de l’edificació.
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Summary
Nowadays, in order to determine the energy efficiency of a building’s envelope, it is of vital importance to develop a previous study of the different conditions which make of our building, an efficient building.
The present project intends to embrace a global vision about the importance of energy efficiency in building construction and its possible improvement. To do so, infrared thermography technology was needed, which is an essential tool for the building’s maintenance, as it allows the detection of anomalies, invisible to the naked eye, with the objective of preventing mistakes or failures which could result in economic losses.
Thus, an in-depth analysis has been executed and a series of improvement proposals have been planned to favour and improve the energy efficiency of the building construction.
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Agradecimientos
A mis padres y mi hermana, por su apoyo incondicional durante todos estos años ya que sin ellos no habría sido posible.
A mi tutor, Andrea Salandín, por su disposición y ayuda para la elaboración del Proyecto.
A Oscar, por aparecer en esta etapa de mi vida y acompañarme en todo momento.
Y sobre todo, a los grandes amigos que me llevo, en especial a Irene García, por aprender la una de la otra durante todos estos años.
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Capítulo 1. Introducción
A continuación se va a realizar una breve descripción de los objetivos más relevantes desarrollados en el presente proyecto.
Seguidamente, se va a presentar una visión global de la eficiencia energética en la edificación, concretamente dentro del campo del diseño de los edificios con elevada eficiencia energética en construcción sostenible y se va citar el Marco Normativo aplicable.
1.1 Objetivos El proyecto objeto de estudio tiene como objetivo principal el análisis térmico del edificio 4k “Casa del Alumno” de la Universitat Politècnica de València. Para su desarrollo va a ser de gran importancia:
- Definir las características térmicas del edificio objeto de estudio
mediante el uso de la termografía infrarroja.
- Detectar defectos de construcción tales como pérdidas térmicas, humedades, fugas de aire…
- Analizar visualmente el edificio para detectar posibles puntos críticos
para el posterior estudio termográfico.
- Fijar condiciones de detención de irregularidades en cerramientos del edificio que se han observado en el transcurso de la inspección.
- Determinar actuaciones correctivas o sustitutivas para solventar las
anomalías detectadas.
- Proponer mejoras de la envolvente.
- Introducir la termografía como herramienta de análisis energético.
1.2 Sostenibilidad y eficiencia energética en la edificación La eficiencia energética en la edificación tiene como objetivo principal la optimización del uso de energía primaria, y como consecuencia reducir las emisiones de a la atmósfera debido a la actividad constructiva y al uso y explotación de los edificios [1]. Para conseguir dicho objetivo es necesario entender el edificio como una infraestructura energética urbana capaz de generar, recibir, almacenar y distribuir energía térmica y eléctrica de forma inteligente, reduciendo el impacto energético y ambiental sin renunciar a condicionantes técnicos, espaciales y formales entre otros de la Arquitectura.
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Hoy en día, tanto los sistemas convencionales de climatización, como las soluciones pasivas o la forma arquitectónica en la edificación, son las estrategias más demandadas para la consecución de un adecuado nivel de confort en los edificios. Sin embargo, la eficiencia energética en la edificación propone invertir las estrategias antes citadas, es decir, prestarle mayor importancia a la forma, a la proporción, a los materiales y a la orientación del edificio para conseguir el confort requerido. También prestará importancia a los sistemas pasivos pero en menor medida así como a los sistemas activos de alta eficiencia alimentados con energías renovables [2].
En las siguientes tablas se recogen algunas de las principales medidas activas y pasivas importantes para la mejora del comportamiento térmico de la envolvente.
Tabla 1: Medidas Pasivas MEDIDAS PASIVAS: Actuaciones en la envolvente térmica.
- Aislamiento de cubierta. -Aislamiento de muros de fachadas (principales, patios y medianerías). -Aislamiento de los huecos de fachada (carpinterías, vidrios y otros elementos). -Aislamiento de suelos.
Tabla 2: Medidas Activas MEDIDAS ACTIVAS: Actuaciones para la adecuación o implantación de instalaciones. -Instalación de sistema solar para la producción de agua caliente sanitaria (ACS). -Instalación de sistemas de iluminación en zonas comunes que incluyan detectores de presencia, control de luminosidad y zonificación adecuada de circuitos. -Dotación de alumbrado de bajo consumo. -Sustitución de aparatos elevadores tradicionales por otros de bajo consumo energético. -Instalación o sustitución de calderas individuales de producción de calefacción y ACS por calderas individuales de condensación. -Instalación o sustitución de calderas centralizadas de producción de calefacción y ACS por calderas de alta eficiencia energética. -Dotación de sistemas de ahorro de agua en viviendas; instalación de aireadores en griferías, reductores de presión y cisternas de doble descarga. -Otras instalaciones o medidas complementarias que contribuyan a la consecución del objeto de esta convocatoria, que deberán ser aceptadas por el órgano instructor…
Por lo tanto, basándose en los principios anteriormente citados, para llevar a cabo un diseño eficiente energéticamente deberemos realizar, en primer lugar un estudio climático exhaustivo con el consecuente análisis de todas las variables higrotérmicas; temperatura, humedad, radiación solar… que afecten directamente al proyecto para así poder disponer desde un primer momento de todos los datos necesarios para determinar cuáles pueden ser las variables de las que habrá que protegerse y por el contrario, cuáles serán las que tendrán mayor potencial de aprovechamiento energético. A continuación, ya podrá obtenerse una primera idea de cómo adecuar el programa, la forma y el lugar lo cual darán proyectos con baja demanda energética. A partir de este momento las estrategias de reducción de la demanda se consiguen con medidas pasivas, soluciones bioclimáticas puntuales que han de incorporarse de manera natural al diseño del edificio.
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El siguiente paso ha de ser buscar la máxima eficiencia a través de las medidas activas de ventilación y en los sistemas de climatización. De esta forma garantizamos la minimización del consumo energético del edificio. Finalmente, tras haber diseñado un volumen con muy poca demanda energética para su funcionamiento, y haber previsto los sistemas activos más eficientes para cada situación, se analizaran cuidadosamente las fuentes o recursos locales y las demandas para captar el máximo de la energía necesaria proveniente de fuentes renovables minimizando las energías fósiles con criterios de máxima eficiencia.
La demanda energética en un edificio será la necesaria para su funcionamiento con los estándares de confort térmicos y lumínicos adecuados y cumpliendo con todos los requerimientos básicos de su función. Así pues, llamamos demanda energética de un sistema a la energía que necesita para realizar su función la cual es suministrada por un sistema que tiene un rendimiento determinado. A la energía consumida por el equipo para satisfacer la demanda es lo que llamamos consumo.
La eficiencia energética tiene como objetivo final reducir el consumo de la energía de los edificios. Para ello podemos reducir la demanda, aumentar el rendimiento de los sistemas o actuar simultáneamente sobre ambos. Será más eficiente disminuir la demanda del edificio que aumentar el rendimiento de los equipos.
La demanda energética en los edificios varía considerablemente según el uso al que se destina. Un edificio comercial presenta una demanda muy diferente a la de una vivienda tanto en calidad como en distribución temporal. Las necesidades de iluminación en un centro comercial son muy elevadas y la demanda de agua caliente sanitaria muy baja. Sin embargo, en una vivienda, este tipo de demanda se invierte y se centra básicamente en tres tipos. La demanda térmica para satisfacer los requerimientos de ACS, calefacción y refrigeración. La luminosa, para los requerimientos de confort lumínico y la demanda eléctrica. El tipo de energía será eléctrica o térmica para satisfacer las demandas anteriormente mencionadas y la fuente de energía primaria puede ser fósil, nuclear o renovable.
Por lo tanto, la demanda energética de un edificio va a variar dependiendo de varios factores como son: la ubicación, el diseño, la calidad en la construcción y el comportamiento del usuario.
1. Ubicación.
La ubicación del edificio va a ser clave en su comportamiento ya que determina las características climáticas a las que se va a ver expuesto afectando a demandas de calefacción, refrigeración o iluminación las cuales se subdividen en macroclimáticas y microclimáticas. En la siguiente tabla [Tabla 3: Condiciones Climáticas] se citan las diferentes condiciones climáticas a las que se ve sometido el edificio dependiendo del factor ubicación. Las macroclimáticas van a depender de la latitud, longitud y región determinada y las microclimáticas son aquellas que vienen determinadas por la geografía del lugar como son los accidentes geográficos que alteran las condiciones microclimáticas.
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Tabla 3: Condiciones Climáticas
Macroclimticas Microclimáticas -Las temperaturas media, máxima y mínima a lo largo del día durante el invierno y el verano
-La orografía del terreno, que pueden determinar la accesibilidad solar, y la dirección de los vientos dominantes.
-La humedad relativa. -La existencia de masas de agua cercanas, que reducen las variaciones bruscas de temperatura e incrementan la Humedad ambiente.
-La radiación solar incidente (directa y difusa).
-La existencia de vegetación.
2. Función. La función o uso final al que se destina el edificio condiciona lógicamente la demanda energética del mismo. Un edificio público tendrá necesidades muy diferentes a las de una vivienda tanto en calidad como en cantidad de energía. La demanda variará también de forma diferente a lo largo del día.
3. Diseño. Uno de los factores que mayor repercusión tienen en la demanda energética es el diseño, por lo que será determinante buscar soluciones que garanticen unas demandas energéticas mínimas de forma que se aproveche al máximo tanto la radiación solar como la iluminación natural y se minimice la climatización artificial. La forma y proporción del edificio van a influir en primer lugar sobre la superficie de contacto que hay entre el edificio y el exterior. Dicha superficie se ve afectada por la radiación solar y la exposición al viento por lo que será un indicador de las pérdidas o ganancias de energía en el edificio. Podemos decir que cuanta más superficie de contacto haya, más intercambios térmicos se producirán. Esta situación será favorable en el caso de climas templados y cálidos, siendo peor en caso de climas continentales. La resistencia al viento y la orientación serán otros dos factores influyentes. Cuanto mayor es un edificio mayor es su resistencia al viento. Una mayor resistencia al viento va a ser favorable en verano ya que incrementa la ventilación pero malo en invierno ya que favorece a las infiltraciones. Será el proyectista quien deberá adecuar el edificio para conseguir una buena ventilación en verano y unas infiltraciones mínimas durante el invierno, para ello ha de estudiar la colocación de los huecos en la fachada y su tamaño ya que permitirá una mayor ganancia solar y reducir así la demanda de energía.
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La captación solar directa [Figura 5], es un mecanismo mediante el cual la radiación solar penetra directamente a través de superficies acristaladas convenientemente orientadas a los espacios habitados donde es recogida y acumulada gracias a la inercia térmica de los suelos y las paredes. En los meses de verano, en climas cálidos, será necesaria su protección [Figura 2: Protecciones orientación Este].
Estas aportaciones solares directas a través de los vidrios se fundamentan en el Efecto Invernadero. La longitud de onda de la radiación solar que llega a la tierra se encuentra comprendida generalmente entre 0.3 μm y 3.5 μm. La mayor parte de los vidrios son permeables a estas longitudes de onda corta, lo que hace que aproximadamente un 80% de la radiación incidente sobre el vidrio lo atraviese, mientras que el otro 20% se refleje o lo absorba el propio vidrio.
Esta radiación que ha atravesado el vidrio, calienta las paredes, el suelo y en general todas las superficies contra las cuales incide la radiación, de forma que estos cuerpos, al calentarse, re-irradian al ambiente una energía que, en esta ocasión es de onda larga del orden de los 11 μm frente a la cual el vidrio se comporta como un cuerpo opaco. De esta forma el vidrio permite la entrada de energía pero no su salida, calentando el ambiente interior.
Para que sea eficiente el sistema de captación solar directa se debe de cumplir que la ganancia de calor en invierno a través de la superficie acristalada sea mayor que las pérdidas por transmisión a través del vidrio, que no se produzca sobrecalentamiento en verano y que la contribución neta de las necesidades térmicas del edificio sea importante. Todo ello implica grandes superficies acristaladas orientadas al Sur, con acristalamiento y posibilidad de proyección nocturna con adecuada capacidad térmica expuesta a la radiación y protección solar en verano.
Denominamos captación solar indirecta [Figura 6] cuando el espacio a calentar precisa de un espacio intermedio donde se realiza la captación y de un elemento (tabique, muro, pared de cristal) que lo separe de la habitación que se quiere acondicionar para almacenar y posteriormente distribuir la energía. Dicho elemento presenta aberturas superiores e inferiores para permitir el paso de las corrientes de aire.
A diferencia de la radiación solar directa, donde hemos visto que el único fenómeno de transferencia de calor que interviene es la radiación, en este caso cobran importancia, además, la conducción y la convección ya que se genera entre el espacio a calentar y el exterior, un espacio que proporciona al edificio una protección adicional. Parte de la radiación solar entra directamente en el espacio interior, ya que entre ese espacio y el interior existen elementos transparente que permiten la captación solar.
Todos los componentes del sistema poseen una parte masiva que almacena la energía solar captada, emitiéndola en forma de radiación térmica con un desfase temporal que depende de las características de los materiales empleados.
Básicamente existen dos tipos de sistemas: el que exclusivamente tiene un muro masivo, tras un vidrio (el cual produce el efecto invernadero, favoreciendo la absorción de energía del muro) y los que, además, combinan el almacenamiento con la convección introduciendo el aire caliente en el espacio que queremos calentar.
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El aislamiento térmico va a tener una influencia decisiva a la hora de obtener edificios energéticamente eficientes. Podemos decir que el aislamiento térmico es la medida que probablemente tenga una mejor relación coste/eficacia ya que con unos niveles de aislamiento mayores a los normativos, podríamos ahorrar mucha energía en los edificios, sobre todo en aquellos que posean una elevada demanda de calefacción. El aislamiento térmico, es aquel material que presenta una elevada resistencia al paso del calor. La propiedad física que mide la capacidad aislante es la conductividad térmica (λ) por lo que cuanto más bajo sea su valor, más capacidad aislante tiene el material. En términos generales se considerará un material aislante térmico aquel cuyo valor de λ es menor a 0.006 W/m²K. Otro termino que se utiliza para evaluar el aislamiento térmico es la resistencia térmica (R) que se define como el cociente entre el espesor del material (e) y su conductividad térmica (λ). Cuanto mayor sea la resistencia térmica, mayor será la capacidad aislante de dicho material. Por último, para definir el aislamiento que presentan los cerramientos de un edificio haya que hacer uso de la transmitancia térmica (U). Los cerramientos del edificio en contacto con el aire exterior (muros de fachada, cubiertas, suelos…) suelen poseer varias capas, y el valor U caracteriza el cerramiento, ya que es la inversa de la suma de resistencias térmicas de todas las capas que componen el cerramiento y las resistencias térmicas superficiales tanto exterior como interior. Cuanto menor es el valor de U, más difícil será atravesar el calor a través del mismo, por tanto, mayor aislamiento poseerá dicho cerramiento. Otra de las estrategias para reducir la demanda de calefacción es la reducción de las infiltraciones, las cuales tienen un impacto muy importante tanto en el nivel de eficiencia energética del edificio como en el confort de sus usuarios. El volumen de aire infiltrado dentro de un edificio dependerá de la superficie total de unas pequeñas aberturas o juntas, así como del gradiente térmico y el grado de exposición al viento de la fachada. En dichas oberturas es donde se genera un flujo de aire constante por la diferencia de temperaturas entre el interior y el exterior del edificio. Como es habitual, cuando hablamos de eficiencia energética en la edificación, el impacto de las infiltraciones va a depender de la zona donde se sitúe el edificio. En climas fríos, el control de las infiltraciones puede convertirse en un factor clave de ahorro energético por lo que es recomendable sellar al máximo los edificios y controlar las renovaciones de aire por medio de sistemas mecánicos de flujo constante con el objetivo de reducir las pérdidas de calor. Es una de las estrategias principales del estándar “Passiv Haus”, que basa la eficiencia energética de los edificios en un control máximo de las infiltraciones, limitando en 0.6 las renovaciones de aire por hora. En climas suaves, sin embargo, este aspecto no resulta tan relevante en cuanto a la eficiencia energética e incluso en climas cálidos y húmedos puede suponer una ventaja.
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Por último, los vidrios de baja emisividad y los sistemas de recuperación concluyen las estrategias para reducir la demanda de calefacción. Los vidrios bajo emisivos son vidrios desarrollados para reducir las pérdidas de calor desde el interior. Son vidrios monolíticos sobre los que se ha depositado una capa de óxidos metálicos extremadamente fina proporcionando al vidrio una capacidad de aislamiento térmico reforzado. Los vidrios bajo emisivos están ensamblados en un cristal doble o triple y la superficie donde se le ha aplicado la capa de óxido ha de estar colindante a la cámara de aire. Son de gran utilidad para los casos de ausencia de radiación solar directa, y cuando las temperaturas exteriores sean bajas. La instalación de un sistema de recuperación de calor es una medida que puede tener un gran impacto en el ahorro energético, sobre todo en climas fríos. Estos permiten la renovación del aire interior conservando y recuperando la energía utilizada para climatizar este aire. El recuperador de calor funciona mediante la combinación de dos ventiladores centrífugos de bajo nivel sonoro, donde uno de ellos realiza la extracción del aire viciado del interior hacia el exterior y el otro impulsa el aire fresco del exterior y lo calienta. De esta forma conseguimos recuperar un alto porcentaje de energía utilizada para calentar o enfriar el aire del interior y reutilizarla. Esta medida junto a la reducción de las infiltraciones entre otras es una de las estrategias principales del estándar “Passiv Haus”. Dentro de las estrategias de reducción de la demanda de refrigeración encontramos, las protecciones solares, las estrategias de refrigeración y ventilación y el enfriamiento gratuito. Como hemos visto, las estrategias en invierno se fundamentan en captar el máximo de energía, almacenarla y conservarla. En verano, la estrategia fundamental es evitar el sobrecalentamiento del edificio minimizando la radiación solar sobre los vidrios de la fachada, ventilando y refrigerando el edificio y reduciendo las cargas internas. Las protecciones solares del hueco acristalado son sin duda la medida más eficaz y rentable económicamente para reducir las demandas energéticas de refrigeración, especialmente en edificios de oficinas con un ratio vidrio/opaco elevado. Así pues, mediante la utilización de protecciones fijas, móviles o incluso mediante especies vegetales se consigue reducir la radiación incidente sobre el hueco en verano pero permitiendo la captación energética en invierno. El tipo de protección va a depender de la orientación del hueco que queramos proteger, como hemos visto anteriormente [Figura 2] y [Figura 4]. En la orientación Sur, son muy eficaces los elemento elementos horizontales fijos o voladizos, las pérgolas y las lamas horizontales. En la orientación Oeste, debido a la baja altura solar, la radiación llega al edificio muy horizontal por lo que es conveniente colocar protecciones móviles o fijas en forma de lamas verticales o bien pantallas vegetales preferiblemente de hoja caduca, de forma que protejan de la radiación solar en verano pero permitiendo las ganancias solares en invierno.
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La ventilación en los edificios, es una de las estrategias más eficientes a la hora de reducir las cargas de refrigeración ya que favorece la disipación del calor acumulado en la masa térmica descargando térmicamente el edificio y mejorando la sensación de confort. Existen tres tipos de ventilación interesantes en el contexto de construcción sostenible, la ventilación simple, la cruzada y la mecánica. La ventilación simple es aquella que se produce a través de una única fachada. Al tener escaso potencial de ventilación no resulta muy eficiente ya que no existe otra obertura que permita la salida del aire por lo que será preferible una ventilación que se produzca como mínimo a través de dos huecos en la fachada. En el caso de que la ventilación se produzca entre huecos situados en fachadas distintas (no necesariamente opuesta) la ventilación se denomina ventilación cruzada. Esta es la más adecuada ya que las dos fachadas están sometidas a presiones distintas, debidas a la velocidad del viento y por tanto se establecen diferencias de presiones también entre los huecos situados en cada una de las dos fachadas. Por último, la ventilación mecánica consiste en inducir el flujo de aire mediante algún dispositivo mecánico. Estos sistemas no deben emplearse como alternativa a los sistemas de acondicionamiento natural o artificial. Existen principalmente dos tipos de sistemas. Por un lado tenemos aquellos que por medio de una red de conductos toman el aire del exterior y lo introducen en cada uno de los espacios y aquellos que únicamente están destinados a recircular el aire del interior de los locales. Los primeros se asocian habitualmente a la renovación o climatización del aire interior con el objetivo de mantener la calidad de éste y se componen de: ventiladores, filtros, una red de conductos de impulsión y extracción, y unos elementos terminales o difusores. Para concluir este apartado cabe mencionar que el RITE, Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, obliga a incorporar un sistema de enfriamiento gratuito “free cooling”, basado en la inyección de aire exterior en aquellos sistemas cuyo régimen de funcionamiento exceda las 1000 horas/año. El ahorro de energía que esto supone es considerable en grandes instalaciones gracias al aprovechamiento de las energías del entorno siempre que sea posible. En definitiva, las estrategias anteriormente citadas van a permitir mitigar en la medida de lo posible el incremento del consumo energético, controlar los gastos y gestionar de forma más eficiente las instalaciones de manera que la vivienda sostenible sea una alternativa mediante la cual, la reducción del consumo de energía redundará en el consumo de combustibles evitando el consumo de materias primas. A su vez se minimizan las emisiones, derivadas de la combustión de gases de efecto invernadero y otros compuestos que pueden afectar a la salud humana o a los ecosistemas.
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De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja. La relación entre el calor transportado por unidad de tiempo ( ) o flujo de calor (Q) y
el calor gradiente de temperatura ( ) a través de un área A esta descrita por la ECUACION DE LA CONDUCTIVIDAD TÉRMICA:
ʎ ; ʎ La Conductividad térmica es por tanto una propiedad específica de cada material usada para caracterizar el transporte de calor en ritmo estacionario. Se puede calcular utilizando la siguiente ecuación:
ʎ ∗ ∗
RESISTENCIA TÉRMICA: (R) m² K/W
La resistencia térmica es la capacidad de un material de oponerse al flujo del calor. En el caso de materiales homogéneos es la razón entre el grosor del material y la conductividad térmica del mismo. En materiales no homogéneos la resistencia es la inversa de la conductancia térmica. Cuanto mayor sea el aislamiento requerido, mayor espesor deberemos emplear para una misma conductividad (igual material). Los valores altos de resistencia térmica indican gran capacidad de aislamiento.
TRANSMITANCIA TÉRMICA: W/m²·K
Llamamos Transmitancia Térmica al flujo de calor por grado de temperatura entre dos ambientes isotermos y por unidad de superficie de una de las caras isotermas de un cerramiento dado que separa ambos ambientes. También es llamado coeficiente de transmisión de calor o coeficiente de transmisión térmica. Cuanto menor es la transmitancia, el paso de calor a través de ese cerramiento es menor y por lo tanto está mejor aislado. Es inversamente proporcional a la resistencia térmica y disminuye con el aumento del aislamiento térmico.
Para cumplir con una determinada transmitancia térmica hay que obtener la resistencia térmica total de la sección y realizar la inversa. La R total se obtiene de la suma de la resistencia térmica de cada uno de los elementos que la componen más la resistencia térmica equivalente exterior correspondiente. El valor obtenido tiene que estar siempre por debajo del valor límite, siempre teniendo en cuenta que hay que compensar los puentes térmicos existentes tal y como se expone en el CTE DB-HE.
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C) RADIACIÓN
La radiación térmica es la radiación electromagnética emitida por la superficie de un cuerpo en virtud de su temperatura. Este cuerpo emite una radiación electromagnética en todas direcciones que al incidir sobre otro puede; en parte reflejarse, en parte absorberse y el resto transmitirse a través de él. La parte absorbida se transformará en energía térmica.
Todos los cuerpos a una temperatura por encima del 0 absoluto emiten radiación térmica. La radiación es un fenómeno volumétrico y todos los sólidos, líquidos y gases emiten, absorben o reflejan radiación en diversos grados. Sin embargo la radiación térmica suele considerarse un fenómeno superficial para los sólidos que son opacos a la radiación térmica, como los metales, la madera y las rocas, ya que la radiación emitida por regiones interiores de un material de este tipo nunca pueden llegar a la superficie y la radiación incidente sobres esos cuerpos suele absorberse en unas cuantas micras hacia dentro en dichos sólidos.
A diferencia de la conducción y la convección la radiación no necesita un medio de transmisión y puede ocurrir en el vacío. La transferencia de calor por radiación es la más rápida, a la velocidad de la luz y no sufre atenuación en el vacío.
La conducción pura se presenta sólo en materiales sólidos. La convección siempre está acompañada de la conducción, debido al contacto directo entre partículas de distinta temperatura en un líquido o gas en movimiento. En el caso de la conducción, la temperatura de calentamiento depende del tipo de material, de la sección y de la longitud del cuerpo. Esto explica por qué algunos cuerpos se calientan más rápido que otros a pesar de tener exactamente la misma forma, y que se les proporcione la misma cantidad de calor.
En edificación, el conocimiento de la radiación solar que incide en una determinada zona resulta de gran interés a la hora de diseñar un sistema de aprovechamiento de la energía solar como alternativa a las fuentes de energía tradicionales. Se suele distinguir entre la radiación solar directa, procedente de la dirección del sol, y la radiación solar difusa, que alcanza el suelo después de ser dispersada por la atmósfera y que, por tanto, procede de todas las direcciones, siendo difícil de estimar.
En general, si los rayos solares inciden sobre un objeto de superficie A y emisividad ε, con un ángulo θ (ángulo cenital que forman los rayos solares con la vertical), el calor que absorbería por radiación solar directa será aproximadamente: = 1000ε A cos θ. Esto es solo una estimación, ya que el valor real depende de la altitud y latitud del lugar, de la humedad del aire, de la presencia de partículas en la atmósfera (aerosoles) y de la existencia de nubes.
El ángulo cenital θ cambia con la posición del Sol en el cielo, a lo largo del día y en los distintos días del año. El factor cos θ explica, por tanto, la existencia de estaciones climáticas, de los casquetes polares, o de que el Sol caliente más a mediodía (θ mínimo, cos θ máximo) que al amanecer o al atardecer (θorto = θocaso=90º).
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Las cámaras termográficas funcionan según los principios de la termografía por infrarrojos. La termografía por infrarrojos es la ciencia que estudia el uso de dispositivos optoelectrónicos para detectar y medir la radiación a partir de la cual se obtiene la temperatura de las superficies bajo estudio. La radiación es la trasferencia de calor que se produce en forma de energía radiante (ondas electromagnéticas) sin que exista un medio de transferencia [4]. La Termografía infrarroja es una técnica que permite obtener la temperatura de una superficie con precisión sin tener que tener ningún contacto con ella. Podemos convertir las mediciones de la radiación infrarroja en mediciones de temperatura. Los campos de aplicación de esta técnica tienen una extensión que va más lejos de la simple toma de medidas de temperatura, y abarcan tanto aplicaciones industriales, constructivas, médicas así como de investigación y desarrollo. La localización de defectos en instalaciones eléctricas, el análisis de delaminaciones de materiales compuestos, el control de procesos de fabricación, la vigilancia en condiciones nocturnas o de visibilidad reducida, la detección de perdidas energéticas en edificación y hornos, o estudio de dispositivos mecánicos, son algunos ejemplos en los que se pueden obtener importantes beneficios mediante el uso de la termografía infrarroja. Una inspección diagnostica en edificación con una cámara termografía puede ayudar a visualizar las pérdidas de energía, detectar una falta de aislamiento o un aislamiento defectuoso, localizar fugas de aire, encontrar humedad en el aislamiento, en los tejados y muros, localizar puentes térmicos, localizar filtraciones de agua en tejados planos, detectar roturas en tuberías de agua caliente y calefacción y detectar fallos de construcción. Es importante saber, los antecedentes históricos sobre la teoría de la termografía para comprender mejor los principios de la termografía por infrarrojos [5]. El descubrimiento de los rayos infrarrojos se debe al astrónomo y músico Frederick William Herschel. Herschel hizo pasar luz solar a través de un prisma de cristal para generar un espectro: el arco iris, el cual se forma cuando la luz se divide en los colores que la componen. Luego midió la temperatura de cada color. Para ello Herschel utilizó tres termómetros con bulbos ennegrecidos para absorber mejor el calor. Colocó un bulbo en cada color, mientras que otros dos fueron colocados fuera del espectro, como muestras de control. Al medir las temperaturas de la luz violeta, azul, verde, amarilla, naranja y roja, notó que cada color tenía una temperatura mayor que los termómetros de control, y que la temperatura de los colores del espectro aumentaba al ir del violeta al rojo. Después de realizar ese experimento, Herschel decidió medir la temperatura en una zona ubicada un poco más allá de la luz roja del espectro, al parecer desprovista de luz. Para su sorpresa, descubrió que esta región tenía la temperatura más alta de todas.
El experimento de Herschel es importante no sólo porque condujo al descubrimiento de los rayos infrarrojos, sino también porque fue la primera vez que se demostró que había formas de luz imposibles de percibir con nuestros propios ojos.
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La primera cámara de infrarrojos destinada a aplicaciones comerciales se desarrolló en 1965, utilizándose para inspeccionar líneas de alta tensión. Uno de los problemas que acarreaban estas primeras cámaras era su gran tamaño, teniendo que esperar hasta 1997 para que saliese al mercado la primera cámara realmente portátil.
A continuación, se describen las premisas a tener en cuenta para lograr un correcto análisis termográfico [6].
2.3 El objeto medido y su entorno. La cámara termografica solo mide la temperatura superficial, nunca la interior o a través de los objetos. La emisividad del material es la capacidad de un material de propagar radiación infrarroja la cual varía según las propiedades de la superficie, el material y la temperatura del objeto medido. Es fundamental ajustar la emisividad antes de realizar la imagen IR. Una vez se haya seleccionado el objeto a medir se debe ajustar la emisividad según el recubrimiento en su superficie, ajustando y determinando la temperatura reflejada. Posteriormente, se enfocará la cámara previamente a la toma de la imagen ya que debemos conseguir la mayor nitidez posible. Es importante saber qué forma tiene y que tipo de objeto vamos a medir para mantener una distancia mínima de enfoque y evitar medir en superficies húmedas o recubiertas de nieve o escharcha. Al medir en superficies lisas, debemos de tener en cuenta cualquier posible fuente de radiación cercana como puede ser el sol, los radiadores… ya que pueden provocar interferencias con el objeto medido.
A) EL OBJETO La superficie de cada material tiene una emisividad específica a partir de la cual se deriva la cantidad de radiación infrarroja emitida desde el material que se refleja y se emite (se radia desde el objeto mismo). El color de un material no tiene un efecto perceptible en la radiación infrarroja de onda larga emitida por el objeto del que se mide la temperatura con una cámara termográfica. Las superficies oscuras absorben más radiación infrarroja de onda corta que las superficies claras y por tanto se calientan más rápidamente. No obstante, la radiación infrarroja emitida depende de la temperatura y no del color de la superficie del objeto a medir. Un radiador pintado en negro, p.ej., emite exactamente la misma cantidad de radiación infrarroja de onda larga que un radiador blanco a la misma temperatura. Las propiedades de la superficie del objeto a medir tienen un papel capital en la medición de temperatura con una cámara termográfica, ya que la emisividad de la misma varía según su estructura, su recubrimiento o su pulcritud.
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Por lo general, la emisividad en las superficies, lisas, brillantes, reflectantes y/o pulidas es más baja que en las mate, cuarteadas, rugosas, erosionadas y/o rayadas del mismo material. En superficies sumamente lisas ocurren a menudo reflejos especulares. El agua, la nieve y la escarcha tienen unas emisividades relativamente altas (aprox. 0.85 < ε < 0.96), por lo que la medición de estas sustancias se realiza sin problemas normalmente. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la temperatura del objeto a medir puede estar distorsionada si hay capas de este tipo. La humedad enfría la superficie del objeto al evaporarse, y la nieve tiene buenas propiedades aislantes. Habitualmente la escarcha no forma una capa aislante, por lo que se deben tener en cuenta las emisividades tanto de la escarcha como la de la superficie bajo ella cuando se efectúa la medición. La suciedad en la superficie del objeto a medir, como polvo, hollín o lubricante normalmente incrementa la emisividad en la misma, por lo que la medición en objetos manchados presenta problemas en general. La cámara termográfica siempre mide la temperatura de la superficie, es decir, la mugre, y no la temperatura exacta de la superficie del objeto que hay debajo. B) EL MEDIO Siempre que haya una gran diferencia de temperatura entre el objeto a medir y la ambiente, es de vital importancia ajustar la emisividad de forma correcta. Todo objeto con temperatura superior al cero absoluto (0 Kelvin = -273.15 °C) emite radiación infrarroja, por lo que especialmente los objetos con una gran diferencia de temperatura con el objeto a medir pueden alterar la medición por infrarrojos como resultado de su propia radiación. Generalmente, los defectos de la hermeticidad de un edificio son debidos a pequeñas oberturas en la estructura que se pueden detectar mediante la medición de la temperatura superficial. Si hay presión negativa en el edificio objeto de estudio, el aire fluye hacia dentro a través de las filtraciones del edificio. El aire frio que entra por pequeñas grietas de los muros suele bajar la temperatura de las áreas adyacentes del muro. Como resultado, se desarrolla un área de superficie más fría con una forma característica en la superficie interior del muro. Se suele usar la termografía para detectar estas áreas. Los movimientos de aire en la superficie del muro se pueden medir utilizando un indicador de velocidad del aire. Si hay una presión positiva en el interior del edificio objeto de estudio, el aire caliente saldrá por las grietas del muro, dando como resultado áreas de superficie más cálida alrededor de las grietas. La cantidad de fuga va a depender en parte de las grietas y en parte de la diferencia de presión a ambos lados de la estructura. Las condiciones ideales para la medición en exteriores se dan en un día nublado, puesto que la capa de nubes evita que lo objetos se vean afectados por los rayos del sol y la “radiación celestial difusa fría”. Una fuerte precipitación (lluvia, nieve) puede distorsionar el resultado de la medición.
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El agua, el hielo y la nieve tienen una elevada emisividad y por tanto son impermeables a la radiación infrarroja. Además, la medición en objetos mojados es errónea, ya que la temperatura de la superficie del objeto se enfría a medida que se evapora el agua. La humedad ambiente relativa debe ser lo suficientemente baja para que no haya condensación (neblina) en el aire, o vaho en el objeto a medir, en el filtro de protección o incluso en el objetivo de la cámara. Además, cualquier flujo o corriente de aire en una sala afecta a la medición de temperatura con la cámara termográfica. La luz o la iluminación no afectan significativamente a la medición con una cámara termográfica. Se puede medir en la oscuridad ya que la cámara mide la radiación infrarroja de onda larga. Aun así, algunas fuentes de luz caliente emiten radiación infrarroja que pueden afectar a la temperatura de los objetos cercanos, por lo que no se debería medir, p.ej., a la luz directa del sol o cerca de una bombilla caliente. Luces frías, como los Leds o los neones, no tienen este problema ya que convierten la energía usada en luz visible y no en radiación infrarroja.
2.4 Condiciones óptimas para la medición y comprobaciones. En una medición por infrarrojos, lo más importante es tener unas condiciones ambientales estables, esto quiere decir que tanto el clima como los objetos del entorno de la medición y otras influencias no deben sufrir variaciones. De esta forma se podrá valorar posibles fuentes de interferencia y documentarlas para analizarlas con posterioridad. Para una correcta medición en exteriores, las condiciones meteorológicas también deben de ser estables y el cielo preferiblemente nublado para evitar que la luz solar y la radiación celestial difusa fría incida en el objeto. La superficie del objeto ha de estar seca y libre de otras influencias térmicas. Es preferible evitar los días ventosos.
Puede resultar difícil saber, como va a funcionar el aislamiento térmico en un edificio ya terminado, por ello, existen varios factores implicados en el montaje de los distintos componentes y elementos de construcción los cuales pueden tener un impacto considerable en su resultado final. El transporte, el manejo y el almacenamiento en la obra, así como la forma de llevar a cabo el trabajo no se puede calcular con antelación. Para garantiza que se consigue el objetivo pretendido, es necesario comprobar y analizar el edificio una vez finalizado.
Las tecnologías de aislamiento de hoy en día, han reducido los requisitos de calefacción teóricos [7]. Esto implica que, defectos relativamente menores, aunque situados en ubicaciones importantes, como empalmes con fugas o materiales de aislamiento instalados incorrectamente, pueden tener consecuencias importantes tanto en calefacción como en confort. Los análisis de comprobación, por ejemplo mediante la termografía, han demostrado su valor, tanto a diseñadores o contratistas, como a promotores, administradores de fincas y usuarios.
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En cuanto a la función de los diseñadores, lo importante es el conocimiento de distintos tipos de estructuras, para poder así diseñarlas teniendo en cuenta tanto los métodos de trabajo como los requisitos funcionales. También deben conocer cómo funcionan en la práctica los distintos materiales y sus combinaciones. El análisis y comprobación efectivos, así como los conocimientos experimentales previos, se pueden usar para conseguir el desarrollo requerido en esta área.
Los contratistas, realizan más análisis e inspecciones para garantizar que las estructuras cumplen con los requisitos establecidos según las normativas de las autoridades y los documentos contractuales. También necesitan saber en las primeras etapas de la construcción los cambios que puedan ser necesarios para prevenir defectos sistemáticos.
Durante la construcción de proyectos de producción en masa, por tanto, se debería llevar a cabo una comprobación cada etapa finalizada. Posteriormente, a medida que se avance la construcción, se pueden realizar comprobaciones similares. De esta forma se pueden prevenir defectos de sistema y evitar costes innecesarios y problemas futuros. Dichas comprobaciones beneficiaran tanto al constructor como a los usuarios finales.
Para los promotores y administradores de fincas resulta esencial que los edificios se comprueben para estudiar la economía de la calefacción, el mantenimiento (daños por humedad o filtraciones) y el confort de los ocupantes.
Para el usuario, lo importante es que el edificio finalizado cumpla los requisitos establecidos de aislamiento térmico y hermeticidad de manera que se garantice que los defectos de construcción no tendrán consecuencias financieras graves o problemas de higiene.
Los efectos de analizar y comprobar la hermeticidad y el aislamiento de un edificio pueden ser en parte fisiológicos y en parte financieros.
La sensación fisiológica de los ambientes climáticos interiores es muy subjetiva, y varía según el equilibrio de calor de los distintos cuerpos humanos y de la forma en que las personas sienten la temperatura. La sensación climática depende tanto de la temperatura del aire interior como de la de las superficies circundantes. La velocidad del movimiento y la humedad del aire de los interiores también pueden afectar de alguna manera.
Resulta difícil evaluar los efectos de los análisis y comprobaciones en el aislamiento térmico de un edificio. Algunas investigaciones han demostrado que los efectos de aislamiento térmico y hermeticidad de los edificios causan pérdidas de calor de entre un 20 y un 30% más de lo esperado. Se puede afirmar que, el análisis y la comprobación del aislamiento térmico y la hermeticidad de los edificios pueden reducir el consumo de energía aproximadamente un 10%.
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2.5 Defectos en la termografía. En un estudio termográfico, se considera que el riesgo de confundir las variaciones de temperatura causadas por defectos de aislamiento de las asociadas con la variación natural de los valores de transmitancia térmica (U) en superficies templadas de una estructura es bajo en condiciones normales.
Los cambios de temperatura asociados con variaciones del valor U, suelen ser graduales y estar distribuidos simétricamente por la superficie. Estas variaciones suelen producirse en los ángulos formados por tejados y suelos así como en las esquinas de los muros. Los cambios de temperatura asociados con filtraciones de aire o defectos de aislamiento, son más evidentes en la mayoría de los casos y suelen tener contornos con formas más marcadas.
Las fuentes de trastornos en termografía más frecuentes en la práctica son [8]:
- El efecto del sol en superficies que están sometidas a la termografía. - Radiadores con tuberías calientes. - Luces dirigidas a la superficie que se está midiendo o colocadas cerca. - Flujos de aire dirigidos a la superficie. - El efecto de depósitos de humedad en la superficie.
No se debe realizar la termografía en superficies en las que del sol. En el caso de que exista luz del sol que afecte se deben cubrir las ventanas. No obstante, existen problemas de construcción (humedades) que solo aparecen tras aplicar calor a la superficie.
Un radiador caliente, se muestra como una superficie clara brillante en una imagen de infrarrojos. La temperatura superficial del muro situado junto a un radiador aumenta, lo que puede ocultar algunos defectos. Para evitar este problema se debería apagar el radiador un rato antes de la toma de medidas. Las luces situadas frente a los muros también se deben apagar al tomar imágenes de infrarrojos.
En un estudio termográfico no deben haber flujos de aire que puedan afectar a las superficies en cuestión.
Las superficies húmedas, por ejemplo en las que se ha producido condensación, tienen un efecto claro en la transferencia de calor y en la temperatura de la superficie. Si hay humedad en la superficie, suele haber evaporación, lo que extrae el calor, reduciendo por tanto la temperatura de la superficie en varios grados. Existe riesgo de condensación superficial si hay saltos térmicos importantes o defectos de aislamiento.
Si durante la termografía, no fuera posible proteger las superficies que se van a medir de los factores molestos, estos se deberán tener en cuenta a la hora de interpretar y evaluar los resultados. Es preciso anotar las condiciones exactas en las que se llevó a cabo la termografía a la hora de tomar cada una de las medidas necesarias.
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Además de lo anteriormente citado, existen errores en la medición por infrarrojos como resultado del mal uso de la cámara termografica. Estos son:
a) Ajuste incorrecto de la emisividad.
La emisividad de la superficie de un objeto se puede determinar con una medición de referencia mediante dos métodos. Si se realiza mediante un termómetro de contacto, primero se mide la temperatura de la superficie del objeto medido con un termómetro de contacto. A continuación, se mide la temperatura de la superficie con la cámara termográfica y un ajuste de emisividad a 1. La diferencia entre ambos valores es el resultado de la emisividad configurada demasiado alta. Por último, se reduce gradualmente el ajuste de emisividad hasta que ambos valores coincidan. Cuando esto se cumpla, el ajuste de emisividad corresponderá a la emisividad de la superficie del objeto medido. Si el ajuste se realiza mediante una cámara termográfica, primero ha de enganche un trozo de cinta adhesiva de emisividad estandard al objeto a medir. Después de un rato, se mide la temperatura del área con la cinta con la cámara termográfica y la emisividad ajustada a la de la cinta. La temperatura medida es el valor de referencia. A continuación se ajusta la emisividad hasta que la cámara mida la misma temperatura en cualquier zona sin la cinta que el valor de referencia. El valor de emisividad ajustado corresponde a la emisividad de la superficie del objeto medido. Como alternativa a la cinta adhesiva de emisividad estandard, también se puede; recubrir el objeto a medir con una capa o pintura de emisividad conocida, recubrir el objeto a medir con una capa gruesa (> 0.13 mm) de aceite resistente al calor (ε ≈ 0.82) o recubrir el objeto de medición con una capa gruesa de hollín (ε ≈ 0.95).
b) Ajuste incorrecto de la RTC.
Una vez evitada cualquier posible fuente de interferencia que podría afectar a la medición, la temperatura de la radiación infrarroja reflejada es la misma que la temperatura ambiente. No obstante, si hay fuentes de radiación cercanas al lugar de la medición, se debe determinar la temperatura de la radiación reflejada para asegurar un resultado preciso en la medición mediante un radiador Lambert. Un radiador Lambert es un objeto que refleja la radiación incidente con la difusión óptima, es decir, con la misma intensidad en cualquier dirección. Se puede medir la temperatura de la radiación reflejada en un radiador Lambert con la cámara termográfica. Si no se dispone de dicho elemento, una lámina de papel de aluminio arrugada y alisada
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de nuevo es un sustituto adecuado, puesto que la lámina tiene una elevada reflexión y, gracias a las arrugas, la reflexión difusa de la radiación es casi perfecta. Para medir la temperatura de la radiación reflejada, situar el radiador Lambert cerca o sobre la superficie del objeto a medir. A continuación se mide la temperatura del radiador con la emisividad ajustada a 1. La cámara calcula la temperatura de la radiación incidente. Se puede tomar este valor como el ajuste de RTC en la cámara y medir la temperatura del objeto con la emisividad ajustada a la superficie del mismo.
c) Imagen térmica borrosa.
Enfocar la cámara en el momento de tomar la imagen, ya que la nitidez no se puede modificar con posterioridad.
d) Distancia de medición demasiado corta o larga.
e) Mediciones tomadas con el objetivo inadecuado.
f) Marca de medición demasiado grande.
Al medir, hay que respetar la distancia mínima de enfoque de la cámara termografica. Resulta conveniente usar el objetivo angular y el teleobjetivo de forma adecuada. Hay que tratar de medir siempre a corta distancia.
g) Mala interpretación de la imagen térmica por falta de conocimiento acerca de la forma del objeto a medir.
Se debe saber que forma tiene y en qué tipo de objeto se va a proceder a realizar la medición. Siempre que sea posible se deben usar también imágenes reales (fotos) para la mejor interpretación de la imagen térmica.
El siguiente apartado refleja la normativa aplicable perteneciente tanto a la utilización de la termografía infrarroja como al campo de la edificación en general.
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2.6 Normativa Aplicable
La normativa que describe los requisitos a cerca de las especificaciones térmicas de las cámaras termográficas son:
o UNE-EN ISO 9712:2012 ‘Ensayos no destructivos. Cualificación y certificación del personal que realiza ensayos no destructivos’.
o Normativa relevante de la tecnología de infrarrojos: DIN EN 473, DIN 54162, DIN 54191 y ASNT SNT-TC-1 A.
o DIRECTIVA 2010/31/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 19 de mayo de 2010 relativa a la eficiencia energética de los edificios.
o UNE-EN 13659:2004/A1:2009. o DIN EN 13187 – Normativa europea sobre el rendimiento térmico de los edificios
y la detección de irregularidades térmicas en los cerramientos mediante métodos por infrarrojos.
-Código Técnico de la Edificación (CTE) DB HE: Ahorro de energía.
La normativa perteneciente al campo de la edificación es:
o Normas Básicas Edificación: NBE CT-79 Condiciones térmicas en los edificios. NBE CA- 88 Condiciones acústicas en los edificios.
o Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación. o Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, del Código Técnico de la Edificación. o Real Decreto Certificación energética de nuevos edificios, CEE. o Real Decreto Instalaciones Térmicas en edificios, RITE.
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En cuanto al programa de necesidades, se proyecta en planta baja un espacio organizado por diferentes áreas. En ella se encuentra, el acceso, la recepción y una zona de cibercafé dotada de tomas de ordenador destinada a los estudiantes. En las dos primeras plantas, se localizan salas aulas-taller, aulas informáticas y otras pequeñas salas destinadas a conferencias o reuniones. Por último en la tercera planta, se disponen un conjunto de oficinas de la Delegación de Alumnos y demás asociaciones estudiantiles de la Universitat. Cada una de las plantas cuenta con un núcleo de servicios sanitarios.
Cada una de estas áreas se organiza en torno a generosos espacios de circulación. Dichos vestíbulos-corredor se sitúan en cada una de las plantas y en ellos recaen las distintas estancias descritas.
Es en este espacio donde se halla la escalera principal del edificio, abierta y de trazo longitudinal. Otras dos escaleras y un ascensor completan los requerimientos de accesibilidad y evacuación del edificio.
Los espacios descritos se complementan con otros espacios exteriores. Así pues, en planta baja, los espacios se abren a un gran espacio verde en las orientaciones Norte y Sur, en planta primera las salas principales recaen sobre una terraza, en planta segunda se dispone otra terraza pero cubierta que vuelca a la terraza de planta primera y en la planta tercera se localiza la última terraza descubierta que se asoma a la prolongación del campus hacia el Este.
A continuación, se presenta una relación de superficies de los distintos espacios descritos anteriormente.
Tabla 6: Cuadro de superficies Planta Sótano
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Tabla 7: Cuadro de superficies Planta Baja
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orjado.
Grado
Por úplantcerrainterimortaceranch
En eceráusa taseotabiqposte
Fcerra
1_ Pemuro travesnatura
2_ Parmaacab
3_ Remuro de alu
4_ FArma
5_ Raatornigalva
LEYEN
en Arquitectura
último, los cta baja y eamiento de ior de la cáero de cemro galvanizhura.
el interior, mico perfotabique ce
os. Las áreasques de caeriormente
Figura 21: Detaamiento muro
erfilería de cortina, saños 52mmal.
Pantallas ddo visto
bado liso.
emate supe cortina-forjuminio plega
Forjado retido 40+5cm.
astrel borde rillada, tubo
anizado 40.30
NDA:
Caracte
a Técnica – ETS d
cerramienton partes cie albañilería ámara entrmento y en ada plega
la comparorado de m
rámico hues de circulaartón yeso con placas
alle cortina
Aluminio tipmontantes
m anodizad
de hormigódoble ca
erior e inferirjado. Chapada, e=1.5mm
cular de
remate lámino rectangul0.2
rización Tér
de Ingeniería de
s de chapaegas de los de dos hojae ambas, uel exterior r
ada, forman
rtimentaciómedio pie deeco de 4cmación centra sobre estrs de tablero
po y
do
ón ra
ior pa m.
H.
na ar
c
1_ Phormige=20c
2_ Arígido extrusidensidhojas,
3_ Phormige=15c
LEYEN
rmica del ed
Edificación – Un
a de acero frentes de as con incoun revestimresuelto mendo módu
ón fija se e espesor r
m en las paales de las dructura me
o de acaba
Figura 22: Detcerramiento c
antalla extgón armado
cm.
Aislamiento mediante poionado ddad entre e=6cm.
Pantalla intgón armado
cm.
DA:
dificio 4K “C
niversitat Politècn
o pintada, lolos locales
orporación diento interio
ediante panlos aproxim
realiza merecibido coarticiones qdistintas plaetálica auxido.
talle iego
terior de o visto de
térmico oliestireno
de alta ambas
erior de o visto de
Casa del Alu
nica de València
os cuales sese componde un aislanor cerámiconeles sencillmadamente
diante fábon mortero d
ue se correntas se resuiliar. Estos s
Figcerra
1_ Revemediante pchapa de plegada, m
2_ Hoja exladrillo, LH-9
3_ Cámara
4_ Aislamiemediante extrusionadentre amba
5_ Hoja intladrillo, LH-9
6_ Revestimortero de
LEYENDA:
umno” en la
a
e encuentranen mediannte térmicoo o continuos de chap
e de 75 cm
brica de lade cementesponde couelven medserán reve
gura 23: Detalleramiento fábric
estimiento paneles sen acero galv
módulos de e
xterior de fá9.
de aire, e=4
ento térmicpo
do de alta das hojas, e=6
terior de fá9.
imiento ext cemento, e
a UPV 43
an en nte un en el
uo de pa de m de
adrillo to. Se on los diante stidos
e ca
exterior ncillos de vanizada
e=15cm.
brica de
4c.
co rígido oliestireno densidad cm
brica de
erior de =2cm.
Grado
4. CU
Encopavimclima
1_ Retable
2_ Fámedioceme
3_ Re
LEYEN
en Arquitectura
UBIERTA
ontramos dmentos floatización sit
Figura 24:
evestimiento ro de acaba
ábrica de lao pie de espento
evestimiento i
NDA:
Figura 26: Dno tra
Figura 27: tra
Caracte
a Técnica – ETS d
os tipos detantes y cuados en la
Detalle particfábrica
exterior meado, e=2cm.
adrillo cerámpesor recibid
interior de pi
Detalle cubiertansitable
Detalle cubieransitable
rización Tér
de Ingeniería de
e cubierta. cubiertas vas mismas.
ción
ediante plac
mico perforaddo con morte
ntura lisa, e=
a
rta
rmica del ed
Edificación – Un
Por un ladvisitables p
cas de
do de ero de
=5mm.
1_ de
2_ me
LEY
1_ Forjado
2_ Rematacabado
3_ Hormie=8cm.
4_ Lámina
5_ Refuerz
6_ Aislame=50mm.
7_ Rastrel
8_ Remat
9_ Morter
10_ Memb
11_ Morte
12_ Aislam
13_ Pavim
14_ Baran
LEYENDA
dificio 4K “C
niversitat Politècn
do terrazasara mante
Figura 25: d
Revestimiene tablero de a
Tabique de etálica auxilia
YENDA:
o reticular de
te perimetrao liso.
gón aligerad
a no adherid
zo perimetra
miento térm
perimetral.
te perimetral
ro 1:6 de regu
brana imper
ero 1:6 protec
miento térmic
mento flotant
ndilla acristal
A:
Casa del Alu
nica de València
s transitableenimiento d
Detalle partice pladur
nto exterior macabado, e=
cartón yesoar.
e H. Armado
l de cubierta
do con arlit
a de betún
l lámina auto
mico poliest
chapa galva
ularización, e
meabilizante
cción memb
co lana de ro
e.
ada, h=0.90m
umno” en la
a
es resueltasde equipo
ción
mediante pl=2cm.
o sobre estruc
40+5cm.
a de hormig
ta para pen
modificado.
oprotegida.
tireno extrus
anizada.
e=2cm.
e.
brana, e=2cm
oca, e=4cm.
m.
a UPV 44
s con os de
acas
ctura
ón visto,
ndientes,
.
sionado,
m.
Grado
En eelabrelatide urepreelem
4.1 Parabajo tenelas cnublaluz socorre
Cadaapar
Det
constr
en Arquitectura
este apartadoración deivos a la sitn breve an
esentativas mento const
Descripci la elabora unas condr unas cond
condicionesado y sin prolar y la radectamente.
a una de lartados com
Pág
alle uctivo
Caracte
a Técnica – ETS d
do se va a las fichas tuación, las
nálisis de las analizadasructivo ana
ión de lasación de lasdiciones óptdiciones ams meteorolórecipitaciondiación inc.
as fichas cueo muestra la
gina 1
F
Plano de si
Descripción
rización Tér
de Ingeniería de
a realizar utermográfic condiciones mismas. As y se va
alizado.
s Fichas Tes fichas termtimas para l
mbientales eógicas varíenes, en el caidan en el
enta con doa siguiente
Figura 28: Ejem
tuación
n
rmica del ed
Edificación – Un
na breve dcas para el es ambient
A continuaca plantear
ermográficmográficasla medición
estables poríen duranteaso de medobjeto. De
os caras, su imagen.
mplo Ficha term
dificio 4K “C
niversitat Politècn
AnádescripciónT.F.G. En elales, la env
ción se van r una prop
cas. , se han to
n por infrarror lo que es ne la medicdición en e esta mane
ubdividiéndo
mográfica bas
Fotogrtérmi
Descrip
Casa del Alu
nica de València
álisis ter del criteriola se identif
volvente téra desarrolla
puesta para
mado los dojos. Es de vnecesario qión, prefiriéxteriores, paera, será po
ose cada u
Página 2
e
rafía ca
pción O
umno” en la
a
Capíturmográfo seguido ficarán los drmica… adar las fichasa la mejora
datos necevital importaue ni el obj
éndose un ara evitar qosible anali
una en difer
2
Fotografía real
Observacione
a UPV 45
lo 4 fico en la datos emás s más a del
sarios ancia eto ni cielo
que la zarlas
rentes
es
Grado
a) Nú
Situase colas ficha siden mcuancorre“01” de laque correa la o
El cóloca
b) Da
En ellas 15Vale
Loca
Altitupara
Segú
en Arquitectura
úmero de fi
ado en la paorresponde chas, se codo analizad
minúscula qundo esta haesponde a hasta el “1a ficha con se haya fot
esponde a lorientación
ódigo o núlización de
atos comun
l primer apa5 fichas anncia somet
alidad: Com
ud: Es la dista el que se s
ún el Docum
Caracte
a Técnica – ETS d
cha
arte superio con un cód
orresponde do desde eue será “i” caya sido tola numerac5” teniend
una última tografiado, a orientació Oeste.
úmero de ellas. A con
nes.
artado se ralizadas a cido a las mi
munidad Va
tancia vertisuele tomar
mento Básic
4Ke
rización Tér
de Ingeniería de
or de la primdigo. El primcon el núml interior o ecuando se homada desdción de cado un total d letra minús siento “n” ón Sur, “e” s
ficha ordentinuación s
ecogen loscontinuacióismas cond
lenciana. (S
cal a un ori el nivel me
o HE Ahorro
e01o
E
F
F
O
rmica del ed
Edificación – Un
mera cara, mer dígito y mero del edexterior se nhaya realizade el exterda una de de 15 fichascula que vasi se corressi se corresp
enará las mse propone
s datos genón ya que siciones met
Situación; U
igen determedio del ma
o de energí
Edificio 4K “
Fotografía t
Ficha núme
Orientación
dificio 4K “C
niversitat Politècn
se encuen la primera dificio analizumerará la
ado la fotogrior del edif las fichas, s. Por últimoaría según lponde a laponde a la
mismas y n un ejemplo
nerales, los cse analiza uteorológica
Universidad
minado, cor. Valencia
ía obtenem
Casa del A
omada des
ero 01
n de la fach
Casa del Alu
nica de València
tra el númeletra “4K” czado. Segú ficha con ugrafía desdeicio. El dígvariando eo, se finalizaa orientació
a orientacióEste u “o” s
os permitiráo explicativo
cuales van un único eds.
Politécnica
nsiderado cposee una
os los siguie
lumno”
sde el exter
ada Oeste
umno” en la
a
ero de fichacomunes a tún si el elemuna tercerae el interior
gito que le el mismo ena la numeraón del elem
ón Norte, “s”i se corresp
rá una coro.
a ser igualdificio situad
de Valenc
como nivel Altitud de 1
entes datos
rior
a UPV 46
a que todas
mento a letra o “e” sigue
ntre el ación
mento ” si se
ponde
rrecta
es en do en
ia).
cero, 11m.
:
Grado
ZonaZ.C B
Tempalred
Hum
c) Sit
En eestudorien
d) Co
En lapará
Fechterm
Temptempla tem
Estadel ins
Emisidebicámmate
en Arquitectura
a climática: B3.
peratura mdedor de 17
edad Relat
tuación.
este apartadio, señalanntación del
ondiciones
tabla que ámetros atm
ha: Se correográfica.
peraturas: Speratura supmperatura
do del cielostante de la
vidad: Es lada a una dara utilizad
eriales de c
Caracte
a Técnica – ETS d
(Apéndice
edia (ºC): L7.8 ºC.
tiva Media (
do se hacndo la zonamismo.
ambientale
se muestra mosféricos:
sponde con
Se reflejan perficial másuperficial m
o: Se anotara toma de d
a proporciódiferencia d
da una emionstrucción
rización Tér
de Ingeniería de
e B; apartad
La tempera
(%): 60% ap
e uso de la o parte de
es.
a continua
n el día en e
tanto la máxima que amínima que
rá las conddatos.
ón de radiacde temperaisividad ent
n.
rmica del ed
Edificación – Un
do B1; pág.
atura media
proximadam
la planta cel edificio a
ación, se pu
el que se ha
máxima coalcanza la i
e puede alc
iciones atm
ción térmicatura con stre 0.95 y 0
dificio 4K “C
niversitat Politècn
27) Valenc
a en la Com
mente.
correspondi analizar po
eden ver re
a tomado la
omo la mínimagen mie
canzar.
mosféricas e
ca emitida psu entorno. 0.96 ya que
Casa del Alu
nica de València
cia se corres
munidad Va
ente al edor lo que po
eflejados los
a fotografía
ima. La mentras que l
en que nos e
por una sup Se han coe estamos
umno” en la
a
sponde con
alenciana o
dificio objetodremos sab
s siguientes
a con la cám
áxima indicla mínima in
encontram
perficie u oonfigurado trabajando
a UPV 47
n una
oscila
to de ber la
mara
ca la ndica
os en
objeto en la
o con
Grado
e) En
En eldel epode
En laestam
En lacond
Se adse edime
f) Fot
En escámdere
La imcódigque
en Arquitectura
nvolvente.
l último apaelemento aemos ver qu
as CARACTmos analiza
as CARACdensación a
djuntará ensté analiza
ensiones y c
tografías.
ste apartadara termogcha.
magen infrago de coloposee el ele
Caracte
a Técnica – ETS d
artado de lanalizado cué caracter
TERISTICAS ando así com
CTERISTICAS así como su
n la parte inando, nombcomproband
do se recoggráfica a la
arroja cuenres donde semento.
rización Tér
de Ingeniería de
a primera ccomo sus crísticas pose
DEL ELEMEmo el tipo d
TÉRMICAS cumplimie
nferior de labrando caddo que su t
gen dos imá izquierda y
nta con unse indican t
rmica del ed
Edificación – Un
cara se reccaracterísticee el eleme
ENTO se difde vidrio o m
se indicanto según e
a tabla un dda una deransmitanc
ágenes. La y la real qu
n termómetanto la tem
dificio 4K “C
niversitat Politècn
cogen tantocas térmicaento.
ferenciará marco si se
ará tanto el Código Té
detalle cone las capaia térmica c
correspondue se ha rea
etro de temmperatura s
Casa del Alu
nica de València
o las caractas. Por tanto
el tipo detrata de un
si existe riécnico de la
nstructivo des que lo ccumpla con
diente a la alizado pos
mperaturas uperficial m
umno” en la
a
terísticas pro a simple
e elementona ventana.
iesgo o noa Edificació
el elementocomponen n el CTE.
realizada csteriormente
basado emáxima y m
a UPV 48
ropias vista
o que .
o de ón.
o que y sus
con la e a la
en un ínima
Grado
7. An
El últde lacual
En eproyeeficieprácse hacerralas fic
en Arquitectura
nálisis.
imo apartaa imagen t se reflejan
el siguiente ecto las cuencia ene
cticamente a hecho hamientos y chas se rec
Caracte
a Técnica – ETS d
ado de la fiérmica así mejoras o c
apartadouales han rgética denuevo, no incapié encarpinteríasogerá en e
rización Tér
de Ingeniería de
cha termogcomo una
condiciones
, se van asido escog
el edificio se han pod el tema ds en menor l [Anexo I]
rmica del ed
Edificación – Un
gráfica se ca serie de Os a tener en
a desarrollagidas por s
objeto dedido detecde humedar medida da
dificio 4K “C
niversitat Politècn
compone dOBSERVACIOn cuenta so
ar las tres u mayor ree estudio. tar numero
ades, mejorada su corr
Casa del Alu
nica de València
de una brevONES sobrebre el elem
fichas másepercusión Pese a
osas deficienra en el aisrecta ejecu
umno” en la
a
ve DESCRIPe la misma
ento.
s relevante negativa ser un edncias por loslamiento dución. El res
a UPV 49
CIÓN en la
es del en la dificio o que de los to de
Grado
4.2 D
SIT
ORI
F27
CARADEL
CA
LO
V
en Arquitectura
Desarrollo
NÚM
TUACIÓN
ENTACIÓN
□ Norte
□ Sur
X Este
□ Oeste
FECHA /05/2014
ACTERÍSTICAL ELEMENTO
ARACTERÍSTICTÉRMICAS
CALIDAD
Valencia
Caracte
a Técnica – ETS d
o de las Fic
MERO DE FIC
e
r
e
e
Tº ATMOS25
AS O
ELEMENTIPO DMARCOTIPO D
CAS
TRARIESCU
ALTIT
11
Cerra
1_ Hoj
2_Aisladensid
3_Hojael aca
rización Tér
de Ingeniería de
chas Term
CHA
CONDICSF. (ºC) ES
ENTO E O E VIDRIO
ANSMITANCSGO CONDMPLIMIENTO
DA
TUD Zo1
miento de d
ja portante e
amiento térmdad.
a interior de abado interio
rmica del ed
Edificación – Un
mo gráfica
IONES AMBSTADO CIELDespejado
ENVOLVENT□ Carpint
□
□ Sim
IA D. O CTE
ATOS COMUD
ona ClimátiB3
os hojas, am
exterior de ho
mico rígido
hormigón aror de los espa
dificio 4K “C
niversitat Politècn
as.
IENTALES O H.RELA
TE tería X
PVC
mple
UNES DB-HE AHORica Tº M
bas vistas, co
ormigón arm
de poliestir
rmado de 15acios que de
Casa del Alu
nica de València
4Ke01e
ATIVA (%) 50
X Fachada
□ Aluminio
□ Doble
0.47 W/m □ Si X Si
RRO DE ENEedia (ºC) 17.8
ompuestas p
ado de 20cm
reno extrusio
5 cm de espeelimita.
umno” en la
a
EMISIVIDA0.90
□
□
m²K < 1.00 W
ERGÍA HR Medi
60
por:
m de espeso
onado de a
esor que def
P. Baja
a UPV 50
AD
□ Otro
□ Otro
/m²K X No □ No
a (%)
r.
alta
fine
Grado
La fexterfotogparacon dan Tal y alcaen esiendobte27ºCen la
en Arquitectura
D
fotografía rior de la grafiada s
amento vertdos huecoa una zona
como se onzan temp
el paramendo inferioreseniéndose C. Las zonas a parte infer
Caracte
a Técnica – ETS d
TÉRMICA
DESCRIPCIÓN
está realizafachada Oe correspotical de hor
os en la paa de aparca
observa en peraturas dento de horms en los hutemperatu
más frías larior del cerra
rización Tér
de Ingeniería de
FO
N
ada desdeOeste. La zonde con rmigón arm
arte inferior amiento.
la fotografíe hasta 33migón armaecos metáras entre
as encontraamiento.
rmica del ed
Edificación – Un
OTOGRAFÍA
ANÁLISIS
e el zona un
mado que
ía se 3.5ºC ado,
álicos 25-
amos
Obsehumcerraen epodrcoloel humdebicasorealizcomcons Por izquicalohastaventdescnece
dificio 4K “C
niversitat Politècn
AS
OB
ervamos enedad situadamiento. Laese puto srían ser dcación de exterior qedecimientidas a la c
o sería czar un ex
mprobar structivo en
último en erda se obs
or, alcanzáa 33ºC. Al ilación qu
cubierta deesario interv
Casa del Alu
nica de València
REAL
BSERVACION
n primer lugadas en la pa temperaería de un
debidas a los aspersoque puedtos en esa
capilaridad. onvenientexamen exese pos esos punto
la rejilla mserva una g
ándose temtratarse de
ue vuelca acceso al
venir en la m
umno” en la
a
NES
ar, manchaparte inferioatura registnos 30ºC. la incorrores situadoden prova zona o . En este ú
e procedexhaustivo ible def
os.
metálica dgran pérdidmperaturas e una rejilla
a la ra garaje no
misma.
a UPV 51
as de or del rada Estas ecta
os en ocar bien ltimo
er a para ecto
e la a de de a de mpa sería
Grado
SIT
ORI
16
CARADEL
CAR
LO
V
en Arquitectura
NÚM
TUACIÓN
ENTACIÓN
□ Norte
□ Sur
□ Este
X Oeste
FECHA
/05/2014
ACTERÍSTICASELEMENTO
RACTERÍSTICTÉRMICAS
OCALIDAD
Valencia
Caracte
a Técnica – ETS d
MERO DE FIC
e
r
e
e
Tº ATMOS
21
S ELEMENT
TIPO DE
TIPO DE V
CAS TRANRIESGCUM
ALTIT
11
Cer
1_ H
2_Aden
3_Hoel a
rización Tér
de Ingeniería de
CHA
CONDICSF. (ºC) E
ETO
MARCO
VIDRIO
NSMITANCIAGO COND.
MPLIMIENTO
DA
TUD Z
1
ramiento de
Hoja portante
islamiento ténsidad.
oja interior dcabado inte
rmica del ed
Edificación – Un
IONES AMBSTADO CIELO
Despejado
ENVOLVENT□ Carpinte
□P□Sim
A
CTE
ATOS COMU
Zona Climáti
B3
dos hojas, a
e exterior de
érmico rígid
de hormigón erior de los es
dificio 4K “C
niversitat Politècn
IENTALES O H.RELA
TE ería XVC ple
UNES DB‐HE AHO
ca Tº M
mbas vistas,
hormigón ar
o de polies
armado de spacios que d
Casa del Alu
nica de València
4Kn02e
ATIVA (%)
50
Fachada □Aluminio
□Doble
0.47 W/m □ Si X Si
RRO DE ENE
Media (ºC)
17.8
compuestas
mado de 20c
stireno extru
15 cm de esdelimita.
umno” en la
a
EMISIVIDA
0.90
□□
m²K < 1.00 WX
RGÍA
HR Medi
60
s por:
cm de espes
usionado de
spesor que d
P. Baja
a UPV 52
AD
□Otro □Otro
/m²K X No □ No
a (%)
sor.
alta
define
Grado
La fexterpuedcuadhormforjadpunttemp
Esto revesdemde claracada
El acun bes dopérd
en Arquitectura
D
fotografía rior de la fde observadrícula que
migón. Se dos como os donde
peraturas, a
puede sstimiento asiado delgdistintas
amente la da material.
cristalamienuen compooble y no p
didas signific
Caracte
a Técnica – ETS d
TÉRMICA
DESCRIPCIÓN
está realizafachada Oar, se ve e forma la
pueden los pilares se registra
alcanzando
ser debidode la
gado y los densidade
distinta iner
nto, sin embortamiento permite quecativas por
rización Tér
de Ingeniería de
F
N
ada desdeOeste. Como
claramente estructuraver tanto siendo dic
an las may los 30ºC.
o a quefachada
materialeses, indicarcia térmica
bargo presetérmico ya e se produz el mismo.
rmica del ed
Edificación – Un
OTOGRAFÍA
ANÁLISIS
e el o se e la
a de los chos yores
e el es
s son ando a de
enta que zcan
Los carmatérmpermsoluctipo tipo venthumenerdirecrefleuna ventdel e Tamfachaislaal esustit
dificio 4K “C
niversitat Politècn
AS
OB
cerramientoado tiend
micos, humeabilidad ción ideal sde cerramiventilada, ajas en cedades y rgético, elimcta sobre cta parte
cámara ilada y mej
edificio.
bién podríahadas Este ymiento térmelevado ctución de a
Casa del Alu
nica de València
REAL
BSERVACION
os portanteen a tenmídicos,
del aire.sería la sustiento por ula cual pre
cuanto a econdensa
minación del cerram
del calor rde aire
ora el aislam
a optarse poy Oeste conmico por elcoste que mbas facha
umno” en la
a
NES
es de hormner proble
acústicos . Por ellotitución de na fachadaesenta mayeliminación
aciones, ahde la radiamiento ya recibido. Pe fuertemmiento acú
or rehabilitan un sistemal interior de supondríaadas.
a UPV 53
migón emas
y o, la este a de yores n de horro ación
que osee ente stico
ar las a de bido
a la
Grado
SIT
ORI
16
CARADEL
CA
LO
V
en Arquitectura
NÚM
TUACIÓN
ENTACIÓN
□ Norte
□ Sur
X Este
□ Oeste
FECHA
/05/2014
ACTERÍSTICAL ELEMENTO
ARACTERÍSTICTÉRMICAS
OCALIDAD
Valencia
Caracte
a Técnica – ETS d
MERO DE FIC
e
r
e
e
Tº ATMOS
21
AS O
ELEMENTIPO DMARCOTIPO D
CAS
TRARIESCU
ALTIT
11
rización Tér
de Ingeniería de
CHA
CONDICSF. (ºC) E
ENTO E O E VIDRIO
ANSMITANCSGO CONDMPLIMIENTO
DA
TUD Z
1
1_ Perfilerítravesaños
2_ Pantallaliso.
3_ Rematealuminio p
rmica del ed
Edificación – Un
IONES AMBSTADO CIELO
Despejado
ENVOLVENTX Carpint
□P
□ Sim
IA D. O CTE
ATOS COMU
Zona Climáti
B3
ía de Alums 52mm anod
as de hormig
e superior e inlegada, e=1
dificio 4K “C
niversitat Politècn
IENTALES O H.RELA
TE tería
PVC
mple
UNES DB‐HE AHO
ca Tº M
inio tipo mudizado natura
gón armado v
nferior muro .5mm.
Casa del Alu
nica de València
4Ko03e
ATIVA (%)
50
□Fachada
X Aluminio
X Doble
0.51 W/m □ Si X Si
RRO DE ENE
Media (ºC)
17.8
uro cortina, al.
visto doble c
cortina-forjad
umno” en la
a
EMISIVIDA
0.90
□
□
m²K < 1.00 W
RGÍA
HR Medi
60
montantes
cara acabad
do. Chapa d
P. Primera
a UPV 54
AD
□Otro
□Otro
W/m²K X No □ No
a (%)
y
do
de
Grado
La fextersituaoriencorrede lobsese loca30ºC
El acun bprodganacorrecon por dellas butiraconjuél, seunos
en Arquitectura
D
fotografía rior, concreda en la
ntación Eesponde coas puertas
erva, hay pproducen
lizándose C.
cristalamienbuen compducen pérdancias desesponde cocámara de
dos hojas d adheridos al de pounto de cue registran t 24-25ºC ap
Caracte
a Técnica – ETS d
TÉRMICA
DESCRIPCIÓN
está realizaetamente da primeraEste. La on la carps de salidauntos de la perdidastemperatu
nto, por el portamientodidas desdesde el exon un vidrieshidratadae dos vidrio con laminlivinilo formatro vidrios temperaturproximadam
rización Tér
de Ingeniería de
F
N
ada desdeesde la ter planta
imagen pintería de a, y comoa misma dos de cras de h
contrario to ya que noe el interioterior. Esteio tipo aislaa y compuos cada unana incoloramando así 4+4, 12,4+4as normale
mente.
rmica del ed
Edificación – Un
OTOGRAFÍA
ANÁLISIS
e el rraza con
se una
o se onde calor, hasta
tiene o se or ni e se ante
uesto a de
a de í un 4. En
es de
Paraanterevistérmsobrela para Podrmalatipo Se tresuemonEl sisventhermcomalumalum
dificio 4K “C
niversitat Politècn
AS
OB
a solveneriormente ar los cier
micos y proce todo en locarpintería
amentos ver
ríamos atriba ejecuciónempleado
trata de eltas con
ntantes y tratema de manas ba
mético del tmo puertas minio, de unminio a med
Casa del Alu
nica de València
REAL
SERVACION
ntar los descritos
rres para eder a su cos puntos d con lorticales.
buir el pron de las mises el adecu
carpinterías perfiles avesaños vimontantes pasculantes ipo Herver abatibles a
na o dos hoida.
umno” en la
a
NES
probles convenevitar pue
correcto selle encuentr
os forjados
oblema a smas ya quuado.
s de alumtubulares
istos de 52 permite inte
con cde Gravenacristaladaojas y rejilla
a UPV 55
emas ndría entes ado, ro de s o
una ue el
minio de
mm. egrar cierre t, así s de
as de
Grado
4.3 PEl pranalihistogvaria
Los hobteobte
La figpodecorrecerratempcerraanteaprorejillaentre
Fig
a
b
en Arquitectura
Perfil térmesente apaizadas en egramas. C
ando la tem
histogramasenidos en eeniendo los p
Figura 29: Ima
gura 30, repemos ver lespondienteamiento deperatura deamiento, driormente.
oximadameas de ventilae 24 y 25ºC,
gura 31: Image
Caracte
a Técnica – ETS d
mico. artado recoel apartadoada uno d
mperatura en
s que se muel programaperfiles térm
agen IR 4Ke01e
presenta el pla variacióe a la face hormigónesciende codonde se
En estosnte. Finalmación y en l siendo esta
en IR 4Kn02e
rización Tér
de Ingeniería de
oge los pero anterior mde ellos non cada pun
uestran a coa Flir Quickmicos corres
e
perfil térmicn de temp
chada Este armado, onforme va
encuentra puntos
mente, las tea parte inte
as las partes
a
b’
rmica del ed
Edificación – Un
rfiles térmicmediante laos proporcinto de la im
ontinuaciónReport, los spondientes
Figura 30: Hist
co correspoperaturas e. Las mayoalcanzándo
amos bajanan las ma
la tempeemperaturaerior del ces más frías d
Figura 32: His
0
5
10
15
20
25
30
35
1
Temperaturas ºC
a’
0
5
10
15
20
25
30
1
Temperaturas ºC
dificio 4K “C
niversitat Politècn
cos de cada representiona una v
magen, a lo
n, se han re cuales hans.
ograma corre
ondiente a len la seccores tempeose valores
ndo la vistaanchas deeratura haas más bajrramiento, l
de la presen
tograma corre
2 3 4 5
Perfil
2 3 4 5
Perfi
Casa del Alu
nica de València
da una de tación gráfvisión globalargo de un
ealizado men sido expo
spondiente a
a imagen IRción a-a’ deraturas se s de hasta hacia la p
e humedaa descendas las encoocalizándo
nte imagen
espondiente a
6 7 8 9 1
Térmic
6 7 8 9
l Térmic
umno” en la
a
las imágenfica a travéal de cómna sección.
ediante los dortados a E
la imagen IR 4
R 4Ke01e. Edel cerram registran e 32-33ºC. D
parte inferioad comentdido unos ontramos e
ose tempera.
a la imagen IR4
10 11 12 13 1
co
10 11 12 13
co
a UPV 56
nes IR és de
mo va
datos Excel,
4Ke01e
n ella miento
en el Dicha or del tadas
5ºC en las aturas
4Kn02e
14 15
3 14 15
Grado
El sig4Kn0tempcerraPeseencono hacon 32ºC
Se p25ºCcon gracprese
La últempva vaacrisy coincoltempestab
Las tcarpapermás
c
en Arquitectura
guiente per02e correspperaturas mamiento de a estar la
ontramos tea recibido lla fachada
C.
uede obseC en el cerra
los ventanacias a la buente proyec
Figura 33: Im
ltima ficha peraturas seariando la talamientosmpuesto plora de buperatura vable en cuan
temperaturapintería. En rtura de la pelevadas.
Caracte
a Técnica – ETS d
rfil térmico pondiente amás elevade hormigón a fotografíaemperaturaos rayos dir
a Este y el so
rvar tambiéamiento de ales. Es en uena elecccto.
magen IR 4Ko03
analizada se refleja en temperaturs, los cuales
por dos hojautiral de pa aumentanto a tempe
as más eleestos puntopuerta por
rización Tér
de Ingeniería de
representaa la secciónas, se enc armado, a
a realizada s más bajasrectos del sool ya ha inc
én, un gran hormigón aestos punto
ción tanto
3e F
se correspoel perfil térmra pasandos son de doas de dos volivinilo. Condo 2-3ºC,eraturas.
vadas, las os se alcanlo que es n
c’
rmica del ed
Edificación – Un
a la variacin del cerramuentran, alalcanzándo el mismo s ya que seol. En cambcidido en la
n salto de tarmado a 1os donde sdel tipo d
igura 34: Histo
onde con lamico de la fo de 24-25ºoble hoja, tividrios cadonforme n, por lo qu
localizamonzan los 29ºnormal que
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1 2
Temperatura ºC
’
dificio 4K “C
niversitat Politècn
ón de temmiento b-bl igual que
ose temperadía que la
e trata de labio, la imaga misma, po
emperatura5ºC en las z
se registrande vidrio co
grama corresp
a imagen IRfigura 34, enC en las zopo aislante a una de eos acercam
ue la image
s en la parC, y se coestos punto
2 3 4 5 6
Perfil
Casa del Alu
nica de València
mperatura d’ de la fach la imagenaturas de h
a imagen aa fachada en IR 4Ke01e
or ello la tem
a de 10ºC, zonas que s las menoreomo de la
pondiente a la
R 4Ko03e. Sun el cual ob
onas corresp con cámaellas adherimos a las en present
rte central orresponde os se registre
7 8 9 10
Térmico
umno” en la
a
de la imaghada Oesten anterior, hasta casi anterior, enOeste y tod
e se correspmperatura
pasando dse correspores tempera
a carpintería
a imagen IR4Ko
u distribucióbservamos cpondientes
ara deshidraridos con la carpinteríata una situa
y superior con la zonen tempera
11 12 13 14
o
a UPV 57
en IR e. Las en el 25ºC. esta davía
ponde es de
de los onden aturas a del
o03e
ón de cómo a los
atada amina as, la ación
de la na de aturas
15 16
Grado
4.4 PEn econ mejocerra
4.3.1
A) Hu
En reprobcomun fconscausbien Sueleejecusubteanteen casce
A cotradinoveintrod
en Arquitectura
Propuestal siguiente alas tres fich
ora según samientos y e
) CERRAMIE
umedades
elación conblemas de h
o se indicaenómeno
strucción absados por u por la existe ser tambución paraerráneas criormente contacto co
endiendo po
Figura 35
ontinuacióncional, con
edoso prodducida en E
Caracte
a Técnica – ETS d
as de mejoapartado s
has comentsu localizacen carpinte
ENTOS
localizadas
n la ficha 4humedad loa en las obs
denominadbsorben el aun mal drentencia de uién debido
a su evacuaconductoracitadas, estaon el terrenoor los poros
5: Imagen IR 4K
n, se van nsiste en educto de España hac
rización Tér
de Ingeniería de
ora de la se van a pladas anterión por lo
erías.
s en la parte
Ke01e, desocalizados eservacionesdo humedaagua del tenaje de la n nivel freá
o a la saturación o bies del agua humedado funcionan pudiendo a
Ke01e
a plantearel empleo d
cristalizacióce poco má
rmica del ed
Edificación – Un
envolvenantear las riormente. Sque se va
e inferior de
crita en el en el params de la fichaad por ca
erreno a trav impermea
ático ya queración del en debido ua. Cualqud asciende n como tubalcanzar alt
r dos tiposde Resinas
ón denomiás de dos a
dificio 4K “C
niversitat Politècn
te. mejoras de
Se van a dia distinguir
el cerramien
apartado amento inferioa, este prob
apilaridad, yvés de la cibilización d
e nos situamagua de l
finalmenteuiera sea por los poro
bos capilareturas de has
Figura 36: Im
s de solucis Hidrófugainado Nanños.
Humed
Casa del Alu
nica de València
e la envolveferenciar lar propuesta
nto.
anterior, se or de la facblema puedya que losimentación
de los muromos cerca d
luvia, existiee a rotura d
la causa os del matees que absosta 1metro.
magen real fa
iones. La ps y la seg
nocristalizac
dad por ascen
umno” en la
a
ente en relaas propuestaas de mejo
han detecchada Este.de ser debs materiale
n. Estos sueleos y cimientdel nivel deendo una de instalac
una entreerial, que alorben hum
achada Este
primera, la gunda, utilizción Cataliz
nsión capilar
a UPV 58
ación as de ra en
ctado . Tal y
bido a es de en ser tos, o l mar. mala
ciones e las estar edad
más za un zada,
Grado
1. RE
Tras rsoluccerraperfoprofuUna del mresina
En elresinaBarrecapi
Una humela suimpe
En elpintucom
Figura
Las tcerrataladdiámcontfinalmdesd39.
No sproben lcerra
en Arquitectura
SINAS HIDRÓ
realizar un ción planteamiento aforaciones dundidad devez hechas
muro actuaa, pero no l
l [Anexo III: a hidrófuga
era antihumlaridad” [10
vez inyecedad medi
uperficie deermeabiliza
l [Anexo III: ura antihumercial “Sika
a 37: Realizació
tres figurasamiento mdros, perpen
metro del ininuación semente, una
de el inyect
e va a utiliblemas de hla figura amiento.
Caracte
a Técnica – ETS d
ÓFUGAS
examen exada se tratfectadas. de unos 1
e perforaciós las perfora
ando comola traspasa.
Fichas Técna elegida p
medad (DPC0].
ctadas las iante una pe la fachad y endurece
Fichas Técnmedad eleg”.
ón de taladros
s anterioresediante la ndiculares a
nyector mase colocan a vez coloctor mas baj
izar esta sohumedades36, únicam
rización Tér
de Ingeniería de
xhaustivo pata de la apEste tipo
12mm de ón debe seraciones se in barrera de.
nicas] se repara esta soC) basada
resinas, repintura impeda. Se trate las superfic
nicas] se regida. Se tra
Figura 38: C
s representa inyección a la superfics 2mm dejalos inyecto
cados todoo continuá
olución en es donde se mente enc
rmica del ed
Edificación – Un
ara comproplicación d
de produdiámetro
r levementenyecta la re humedad
coge la ficolución. Se en silanos
ealizaríamosermeable tra de una cies deterio
coge la ficata de “Sik
Colocación de
an los pas de resinacie a imperando una sores en los os los inyectándose la in
el presentehan produc
contramos
dificio 4K “C
niversitat Politècn
obar la pose Resinas H
ucto se ina intervalo
e inferior a resina, esta d, es decir,
ha técnica trata de “Spara tratam
s una protransparenteimpregnac
oradas por l
ha técnica kaguard® A
inyectores F
sos a segus hidrófuga
rmeabilizar cseparaciónagujeros re
tores se pronyección ta
e proyecto cido fisuras
manchas
Casa del Alu
nica de València
ible capilarHidrófugas eyecta en os de máxla del espese extiendela humeda
correspondSikaMur® Inmiento de
ección exte que aplicación de baa humedad
correspondAntihumeda
igura 39: Inyec
ir para impas. Primero cuyo diáme entre ellosealizados cocede a in
al y como m
ya que es y como pode hume
umno” en la
a
ridad, la prien las zona una serieximo 50cm
esor de la pe una vez dad llega ha
diente al tipnjectoCreamhumedade
xterior contaríamos en se acuosa,
d.
diente al tipad” de la
cción de la res
permeabilizo se realizaetro será igs de 30-50ccon el talanyectar la rmuestra la f
más usual odemos obsedad en d
a UPV 59
imera as del e de
m. La pared. dentro sta la
po de m-100 es por
tra la toda , que
po de casa
sina
zar el an los ual al
cm. A dro y resina figura
para servar dicho
Caracterización Térmica del edificio 4K “Casa del Alumno” en la UPV 60
Grado en Arquitectura Técnica – ETS de Ingeniería de Edificación – Universitat Politècnica de València
2. NANOCRISTALIZACIÓN CATALIZADA
La segunda solución propuesta para solventar los problemas de humedad es la Nanocristalización Catalizada. Esta será la medida que vamos a emplear en el presente proyecto ya que además de impermeabilizar, ofrece una mejora estructural nanométrica de los materiales pétreos porosos.
La Nanocristalización Catalizada, es una solución novedosa en España pero muy consolidada en países como Alemania, Noruega, EEUU y Suecia, la cual permite una penetración de hasta 20cm, creando nanocriastales de cuarzo puro en la red capilar de morteros y hormigones, lo que lleva a consolidarlos e impermeabilizarlos manteniendo su Ph por encima de 10.5 evitando oxidaciones. Su utilización supone tanto un ahorro energético como económico en la edificación, tanto en su aplicación como en el posterior mantenimiento del elemento tratado.
La solución propuesta, tiene su origen hace más de 40 años por la problemática de las plataformas petrolíferas del Mar del Norte, sumergidas a 350 m, expuestas a unas condiciones de erosión y ambientales absolutamente adversas tanto para el hormigón como para el acero. Desde entonces grandes edificaciones del Norte de Europa y EEUU como Túneles, Puentes, Presas, Embalses, Centrales Nucleares, Plantas de Biogas, Centros de tratamientos de aguas, entre otras muchas, han sido tratadas con Nanocristalización Catalizada. Hace dos años comenzó a introducirse está tecnología en la España con la impermeabilización de los túneles del Tranvía de Alicante o la consolidación del hormigón en la Pistas del Aeropuerto del Altet, con unos resultados excepcionales.
La Nanocristalización Catalizada, se consigue mediante la suma de tres procesos; la Nanofiltración, la Cristalización y la Catalización.
La Nanofiltración es el proceso mediante el cual se hace pasar un fluido a través de una membrana semipermeable a una determinada presión de forma que se produce una separación basada en el tamaño de las moléculas que pueden atravesar dicha membrana (entre 0.001 y 0.01 mm), (1 nanómetro =1/100000 mm). El segundo proceso es la Cristalización, por el cual a partir de un gas, un líquido o una disolución de los iones, átomos o moléculas establecen enlaces hasta formar una red cristalina, la unidad básica de un cristal. La Catalización o Catálisis, último de los procesos para completar la Nanocristalización Catalizada, es un proceso por el cual se aumenta o disminuye la velocidad de una reacción química, debido a la participación de una sustancia llamada catalizados el cual no se modifica durante la reacción química.
Por lo tanto, con la Nanocristalización Catalizada se consigue crear una red de cristales nanométricos (de entre 0.1 y 0.7 nanómetros) y, gracias a los catalizadores, podemos controlar el grado de penetración de los mismos en hormigones, morteros, piedras calizas, etc…
La cristalización de los silicatos “Nano-filtrados” se basa en la reacción química de los silicatos con el Ca* libre existente en el interior del hormigón, mortero, cerámica, piedra, etc… convirtiéndose en un gel siliceo que se irá hidratando y solidificando gradualmente en forma de cristales como una estructura cristalina y en la
Grado
Gelid3-4 d
La dGenefinaliz
En ella soporopor “poluconju
La aporolado patodejala reanticmateya qcreámate
Por úcomdisipa
en Arquitectura
dificación ddías, gracias
duración deralmente, zándose el
l [Anexo III: olución propos y ampolla
capilaridauciones” counto reduce
plicación dosos con co
aporta imologías y el rá inerte cuesistencia
corrosiva o eriales por eque el cuandose una
eriales.
último, no mo hidrofugaación de la
Caracte
a Técnica – ETS d
del Silicato ys al cataliza
el proceso la fase d proceso en
Figura
Fichas Técnpuesta; COas que los hd. Este pomo las pren la calida
de la Nanontenido de
mpermeabilmedio de t
ualquier elemmecánica
inhibición encima de arzo puro ta red malla
modifica el ante antigr
a temperatu
rización Tér
de Ingeniería de
y su penetraador compu
o completode Gel dun unos 15-20
a 40: Duración
nicas] se recONTROLL®INhormigones producto cecipitacion
ad del horm
cristalizació Ca* aportaización, ya
transporte pmento inter consolida de la cor11.4, controtiene una dada cristali
aspecto y rafiti y mejoura a través
rmica del ed
Edificación – Un
ación a travuesto por va
o de cristaura 3-4 día0 días.
del proceso d
coge la fichNNERSEAL [1 presentan
consigue fnes ácidas, migón.
ón Catalizaan numerosa que al epara la introrno rodeadoando los rrosión al r
ola las fisuradilatación ina que se
tacto origiora la efici del hormig
dificio 4K “C
niversitat Politècn
vés de una arios minera
alización esas, la crista
de Nanocristali
ha técnica 11], el cua los cuales renar las sales, cloru
da en los msas ventajaseliminar el oducción do de Nanocmateriales, recuperar
aciones del inferior al
e adapta
inal, tiene cencia enerón de las p
Casa del Alu
nica de València
red capilarles.
s de unos alización u
zación
del producl permite ese encuentfiltraciones
uros y ácid
materiales ds en la consagua, el
e los elemecristales. Tam proporcioy mantenematerial, aphormigón, a los mov
carácter ignrgética ya aredes.
umno” en la
a
r porosa du
15 a 20 unos 12-15
cto elegidoel sellado dtran conects que apdos y que e
de construcstrucción. Preactivo d
entos nocivmbién, aumona protecer el ph dporta flexibmorteros,
vimientos d
nífugo, funcque se ev
a UPV 61
rante
días. días,
para de los tados
portan en su
cción Por un e las os, se
menta cción
de los ilidad etc…
de los
ciona ita la
Grado
B) Fa
La ficOestformmás
Comfachindic
Este en lade hexterespaextru
Fig
ce
en Arquitectura
alta de aisla
cha, 4Kn02e. Como sa la estructelevadas.
mo hemos ada es d
cando clara
Figura 41
problema sas fachas Eshormigón arrior de 20cm
acios que dusionado de
gura 43: Detalerramiento cieg
Caracte
a Técnica – ETS d
miento en l
2e, se corree ha obsetura; pilares
comentadoemasiado
amente la d
: Imagen IR 4K
se localiza este y Oeste.rmado vistom de espeelimita. Se
e alta densid
le go
rización Tér
de Ingeniería de
las fachada
esponde corvado, en y forjados,
o, esto puedelgado yistinta inerc
Kn02e
en dos de . Estos cerrao compuessor y otra ddispone undad entre a
1_ Pan
2_ Aextrusi
3_ Pan
LEYEN
rmica del ed
Edificación – Un
as Este-Oest
on el cerrala imagen siendo ahí
ede ser dey los mate
cia térmica
Fi
las cuatro famientos c
stas de dosde 15 cm q
n aislamientambas hoja
ntalla exterio
Aislamiento ionado de a
ntalla interior
DA:
dificio 4K “C
niversitat Politècn
te.
miento ciese ve clar
donde enc
ebido a qeriales son de cada m
igura 42: Imag
fachadas diegos se res hojas, am
que define o térmico r
as.
r de hormigó
térmico ríglta densidad
r de hormigó
Casa del Alu
nica de València
go exterior amente la contramos l
ue el reve de distint
material.
en real fachad
del edificio, suelven mebas vistas, el acabadígido media
ón armado vi
gido media entre amba
n armado vis
umno” en la
a
r de la fac cuadrículalas tempera
estimiento dtas densid
da Oeste
concretamediante pan
una portando interior dante poliest
isto de e=20c
ante poliestas hojas, e=6c
sto de e=15c
a UPV 62
hada a que aturas
de la ades,
mente ntallas nte al de los tireno
cm.
tireno cm.
cm.
Grado
La trproptransLa noen lacapa
Basáproyearmaaislamamb
En lacorre
en Arquitectura
ransmitanciporcionada smisión térmorma EN ISOas caractea.
ándonos en ecto, selecado visto demiento térm
bas hojas, e=
a siguienteespondiente
Caracte
a Técnica – ETS d
a térmica por la ca
mica U es el O 6946 estaerísticas geo
los datos qccionamos ee 15 o 20 cmico rígido =6cm.
e figura poe coeficient
Figura 44
rización Tér
de Ingeniería de
actual, ha asa comer cálculo má
ablece la mométricas
que nos proen el Excel m de espemediante
odemos obte de transm
4: Cálculo del
rmica del ed
Edificación – Un
sido calcurcial URSA ás elementa
metodología(espesor) y
oporciona 3 capas. Lsor según cpoliestireno
bservar grámisión térmi
coeficiente d
dificio 4K “C
niversitat Politècn
ulada medi[12]. El cá
al dentro dea para realizy térmicas
la memoriaLa hoja extecorrespondao extrusiona
áficamente ca.
e transmisión t
Casa del Alu
nica de València
iante una hálculo del e térmica ezar este cál(conductiv
a constructierior e intera y una hojdo de alta
el cálculo
térmica 1
umno” en la
a
hoja de cácoeficient
en la edificalculo basán
vidad) de
iva del prerior de hormja intermed
a densidad
o realizado
a UPV 63
álculo e de
ación. ndose cada
sente migón dia de
entre
o del
Grado
Parapropener
En lafachsoluclos pde laacúsestrusalub
Por excefachrehatrasdaislammed
Se trade ua unmine
El sistacúslluviacondsecomenaplicplacen lalimita
en Arquitectura
solventar pósito del
gético y em
a ficha se pada por e
ción presenpuentes térma estética stico, la dismctural cont
bridad interi
el contraresivamente ada. Por ebilitación d
dosado autmiento de iante Trasdo
ata de un sna fachadanos perfileseral en el es
tema presestico, impera, actúa codensacioneo” el proceores”. No p
carse a cuaa y el propa fachadaación, ya qu
Caracte
a Técnica – ETS d
los problempresente p
misiones de
plantean dol exterior mtaría nume
micos al adde la mismminución detra agresionior como hu
rio, la eje alto y maello, se va
de ambas ftoportante lana mineosado de P
sistema quea por el intes metálicospacio interm
nta numerormeabilizan
omo barreraes. En cuanteso de instaprecisan sistalquier tipo io aislante s
a (pilares, cue disminuy
Figura 45
rización Tér
de Ingeniería de
mas anterioproyecto, c
a la atm
os tipos de smediante la
rosas ventaecuarse a
ma, un mane las ganan
nes externasumedades y
cución deayores trab
a a optar fachadas cde placas
eral. Para elaca de Ye
e consiste enerior. Está fos independmedio. Esta
osas ventaja la fachada
a interna deto a costesalación es temas de ade fachadsi fuera neccontornos dye el espaci
: Sistema aisla
rmica del ed
Edificación – Un
res, se va acon la comosfera.
soluciones. incorporac
ajas entre lala forma ge
ntenimientoncias por ras. Además sy condensa
e este tipobajos en cpor la seg
con aislamies de yeso esta solucióeso Laminad
n aislar térmormado pordientes del a puede ser
as. Proporcia protegiéne vapor de s, al tratarserápido, co
andamiaje a. El sistem
cesario y resde huecosio interior un
miento por el
dificio 4K “C
niversitat Politècn
a optar poonsecuente
Por un ladoción de un
as que encoeométrica d
o mínimo, uadiación sose contribuy
aciones, etc
o de solucuanto a dgunda soluento térmiclaminado
ón se elige do (PYL) de
mica y acúsr placas de muro por lana de vid
ionan tantondola de la manera que de un sis
onsiderándoque invada permite asuelve los p, etc…). Pnos 6cm ap
interior
1_Muro
2_Aislam
3_Perfile
4_Placa
Casa del Alu
nica de València
or la rehabi reducción
o, se opta pna fachadaontramos; lade la fachana mejora lar directa, ye a elimina
c.
ción supondemolición ción que
co por el insobre perf
el sistema la casa com
sticamente yeso laminrtante, introdrio o lana d
o aislamienta penetraciue se evite tema de c
ose dichos an la vía palojar instal
puentes térmor el controximadam
portante
miento lana
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as de yeso la
umno” en la
a
litación térn del con
por rehabilia ventiladaa eliminacióada, una m del aislam una protecar problema
ndría un de la anconsistirá e
nterior medfiles metálic de Aislammercial ISO
los cerraminado que seoduciendo de roca.
to térmico ción de agu la presenc
construccióntrabajos “
pública y paciones en
micos integrario, tiene
mente.
a mineral
os independ
aminado
a UPV 64
mica, nsumo
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diante cos y
miento VER.
entos e fijan
lana
como ua de cia de n “en obras
puede ntre la rados
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Grado
El prodefecolocinferiel tecvan contcavidúltimlos mde ye
A cosoluc
en Arquitectura
oceso de mectos imporcan correcores. Es reccho. Una vecolocados
inuación, sedad. Si fueo, se proce
montantes. Peso aplican
ontinuaciónción al edific
Figura
Caracte
a Técnica – ETS d
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ctamente acomendableez colocads a presióe coloca e
era necesaede a colocPara finalizando una últi
n, se muestcio objeto d
a 46: Detalle
rización Tér
de Ingeniería de
nsistirá en q estanquei
alineadas ye intercalar
dos, se procn cada 6
el aislante erio se realizcar las plac
ar el trabajoma capa d
tra el detade estudio.
aislamiento
rmica del ed
Edificación – Un
que una vezidad, grieta
y aplomadar una junta
cede a la co60 o 40 centre los mozarían los p
cas de yesoo se efectúade pintura q
alle construc
por el interio
dificio 4K “C
niversitat Politècn
z preparadas, desconas las canaestanca enolocación dm sin ato
ontante rellepasos de o mediante a el tratamieque conform
ctivo result
1_ 40+5
2_ Parma
3_ medde ae=6c
4_ Parma
5_Ais
6_Pe
7_Pla
8_ Tyesodirecplac
9_ Rlacaaceratorn
10_ gran
r
LEYEN
Casa del Alu
nica de València
o el muro, snchones, males metálicntre las cande los montrnillado o enando coinstalacion
atornilladoento de juntma el acaba
ante una v
Forjado reticcm.
Pantalla extado visto de
Aislamientoiante polies
alta densidadcm.
Pantalla intado visto de
slamiento lan
rfiles metálic
acas de yeso
Techo suspe. Estructur
cciones y ba angular.
Rodapié intedo y lacadro plegadnillado.
Pavimento o fino, uso in
NDA:
umno” en la
a
sin presencmohos, etccas superionales y el sutantes los cremachad
ompletamennes precisaso de las mimtas de las pado.
vez aplicad
cular de H.
terior de h e=20cm.
o térmico stireno extrud entre amb
terior de h e=15cm.
na mineral, e
cos independ
o laminado, e
ndido placara metálicbordes con
erior galvando con chado de
de terrazonterno.
a UPV 65
cia de … se
ores e uelo o cuales do. A nte la s. Por mas a placas
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Armado
hormigón
rígido usionado as hojas,
hormigón
=4cm
dientes.
e=1cm
a cartón-ca dos remate
nizado y apas de
e=2mm
o 60x60,
Grado
La sigopaccapalana espe
Tal y ha re
en Arquitectura
guiente figuco una vez as anteriorm de roca d
esor.
como indiceducido la t
Caracte
a Técnica – ETS d
ura, represe incluida la mente marde 4cm de
Figura 47
ca la figuratransmitanc
rización Tér
de Ingeniería de
enta el cálc propuesta rcadas, añaespesor y u
7: Cálculo del
a anterior, ocia térmica
rmica del ed
Edificación – Un
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observamos en casi 2W/
dificio 4K “C
niversitat Politècn
transmitanc. Para ello,
una capa dde placa d
e transmisión t
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Casa del Alu
nica de València
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de aislamiede carton-y
térmica 2
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umno” en la
a
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a UPV 66
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Grado
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La aphemde gparcuno dacer
en Arquitectura
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Figura 48
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Caracte
a Técnica – ETS d
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incorporan compuestoolora de bu
8: Imagen IR 4K
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e este adheurar que la
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rización Tér
de Ingeniería de
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rmica del ed
Edificación – Un
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Fi
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dificio 4K “C
niversitat Politècn
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ntánea y deetamente l
e se procedva y se pegrecomiendacaucho.
Casa del Alu
nica de València
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Gravent, asílas de alum
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e fácil colocimpia y secderá al retigará la misma hacer uso
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nte con cáe ellas adhede cuatro v
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nclajes y seara garantiza mediante oda la supe
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o de un rodi
a UPV 67
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mara eridos vidrios
era
ellado zar su cinta erficie
a ello o libre papel ando llo de
Caracterización Térmica del edificio 4K “Casa del Alumno” en la UPV 68
Grado en Arquitectura Técnica – ETS de Ingeniería de Edificación – Universitat Politècnica de València
En la tabla 12, se recogen los datos técnicos de la cinta autoadhesiva.
Tabla 12: Datos técnicos cinta autoadhesiva “Sika MultiSeal Plus”
DATOS TÉCNICOS Base química Copolímero etileno propileno Color Gris Membrana TIPO resist. a rayos UV Blanco, gris, negro Gravedad específica 1.26 Total sólidos 100% Penetración Cono a 77ºF +/- 2F/300gr 84 a 110 (8.4 a 11.0 mm) Flexibilidad Sin agrietamiento o pérdida
de adherencia a -30ºC Elongación 700% MÍNIMO Vehículo de Sangrado No exudación del vehñiculo
sobre papel de fieltro. Resistencia Adhesiva a Tracción 13 psi Resistencia al recimiento de hongos Resistirá a los ataques de
hongos y no favorecerá el crecimiento de moho.
Resistencia a la intemperie Servicio temperatura
Excelente condición, sin pérdida de adherencia de las características del caucho.
permanente
Vida del producto 18 meses
Por otro lado, el acristalamiento que completa el sistema de carpintería, presenta un buen comportamiento ya que no se producen pérdidas desde el interior ni ganancias desde el exterior. Este se corresponde con un vidrio tipo aislante con cámara deshidratada y compuesto por dos hojas de dos vidrios cada una de ellas adheridos con lamina incolora de butiral de polivinilo formando así un conjunto de cuatro vidrios 4+4, 12,4+4. En él, se registran temperaturas normales de unos 24-25ºC aproximadamente.
Pese a que el vidrio y la carpintería empleados en el presente proyecto son los adecuados, cabe analizar las correspondientes carpinterías de fachada Sur. La orientación del edificio va a ser fundamental ya que la incidencia de los rayos solares sobre la fachada del edificio va a afectar de forma importante a la temperatura interior. Dependiendo de la estación del año, el sol posee una inclinación distinta por lo que los rayos llegarán de forma diferente.
La fachada Sur, en invierno es la que mayor radiación solar recibe puesto que el sol es más bajo mientras que el resto del año apenas recibe sus rayos ya que el sol está cada vez más vertical. Por lo tanto, en verano, la fachada Sur es la que menos radiación solar directa recibe y serán las fachadas Este y Oeste las más afectadas por el calor.
Para solventar el exceso de calor recibido en verano por las fachadas Este y Oeste, se ha planteado en la ficha 4Kn02e, la rehabilitación de las mismas mediante un aislamiento autoportante colocado en el interior del cerramiento. Este ha sido explicado anteriormente en este mismo apartado.
Grado
ParasolarSol sodel Sla altSur.
Una teóriccuanúnicadiag
El soorienArqudiariaexter
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La sianáliestac
en Arquitectura
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a Técnica – ETS d
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rización Tér
de Ingeniería de
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Figura
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rmica del ed
Edificación – Un
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dificio 4K “C
niversitat Politècn
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Casa del Alu
nica de València
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cie.
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de los edifi
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umno” en la
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a UPV 69
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Grado
en Arquitectura
Caracte
a Técnica – ETS d
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rmica del ed
Edificación – Un
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dificio 4K “C
niversitat Politècn
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Casa del Alu
nica de València
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a
a UPV 70
Grado
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en Arquitectura
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Caracte
a Técnica – ETS d
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rización Tér
de Ingeniería de
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a las 10h en ve
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rmica del ed
Edificación – Un
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dificio 4K “C
niversitat Politècn
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Casa del Alu
nica de València
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a
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a UPV 71
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mos la
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gerse amos a su s a la
a cual miento
netran btiene iendo
Caracterización Térmica del edificio 4K “Casa del Alumno” en la UPV 72
Grado en Arquitectura Técnica – ETS de Ingeniería de Edificación – Universitat Politècnica de València
4.5 Estudio económico. El último apartado del Capítulo IV Análisis Termográfico, se va a realizar un estudio económico de las propuestas de mejora desarrolladas en el apartado anterior. Para ello, se va a hacer uso el programa informático “Presto” mediante el cual se van a realizar los correspondientes informes de las propuestas de mejora de la envolvente elegidas.
En este apartado, se intenta acercar lo máximo posible a la realidad que sería llevar a la práctica las mejoras anteriormente propuestas, para poder analizarlas desde el punto de vista de la viabilidad económica. Cabe destacar, que el presente proyecto está enfocado a la teoría y a la capacidad de proponer soluciones ante los problemas planteados por lo que la viabilidad, a pesar de su gran importancia en el mundo de la edificación no será un punto decisivo en la toma de decisiones.
Mediante el programa informático “Presto” se han creado una serie de informes los cuales reflejan el importe total de cada una de las mejoras propuestas. Se trata de un programa integrado para el control de los costes de un proyecto de construcción, que comprende las diferentes necesidades de todos los agentes que intervienen en el proceso edificatorio y en todas y cada una de las fases en las que se divide.
Cada una de las propuestas planteadas, están enfocadas a mejorar el edificio térmicamente. Estas mejoras son:
A) MEJORA DEL CERRAMIENTO AISLÁNDOLO TÉRMICAMENTE POR EL INTERIOR:
B) HUMEDADES LOCALIZADAS EN LA PARTE INFERIOR DEL CERRAMIENTO:
A continuación se presenta una breve descripción de cada una de las mejoras propuestas así como sus correspondientes informes que reflejan los precios descompuestos, las mediciones y el resumen del presupuesto de cada una de ellas.
A) MEJORA DEL CERRAMIENTO AISLÁNDOLO TÉRMICAMENTE POR EL INTERIOR:
Para la primera mejora se ha elegido un trasdosado autoportante de placas de yeso laminado sobre perfiles metálicos y aislamiento de lana mineral. Esta se aplica a las fachadas parcialmente ciegas del edificio y para la medición de los m² necesarios de trasdosado se ha hecho especial importancia a los huecos presentes en las mismas los cuales han sido descontados.
Para proceder a su ejecución, se ha tenido en cuenta un previo desmontaje y posterior colocación del pavimento existente de baldosas de terrazo así como de las placas de falso techo de cada una de las estancias, añadiéndose también una última partida de pintura plástica sobre los paramentos interiores de placas de yeso, dotándolas del acabado que se requiera.
Grado
en Arquitectura
Caracte
a Técnica – ETS d
rización Tér
de Ingeniería de
rmica del ed
Edificación – Un
dificio 4K “C
niversitat Politècn
Casa del Alu
nica de València
umno” en la
a
a UPV 73
Grado
en Arquitectura
Caracte
a Técnica – ETS d
rización Tér
de Ingeniería de
rmica del ed
Edificación – Un
dificio 4K “C
niversitat Politècn
Casa del Alu
nica de València
umno” en la
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a UPV 74
Grado
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en Arquitectura
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meticidad qcción de la
Caracte
a Técnica – ETS d
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rización Tér
de Ingeniería de
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rmica del ed
Edificación – Un
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dificio 4K “C
niversitat Politècn
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Casa del Alu
nica de València
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a UPV 75
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Grado
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en Arquitectura
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a Técnica – ETS d
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rización Tér
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rmica del ed
Edificación – Un
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dificio 4K “C
niversitat Politècn
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Casa del Alu
nica de València
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a UPV 76
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Grado
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en Arquitectura
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a Técnica – ETS d
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rmica del ed
Edificación – Un
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dificio 4K “C
niversitat Politècn
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Casa del Alu
nica de València
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8.02 € .18 € .38 €
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Caracterización Térmica del edificio 4K “Casa del Alumno” en la UPV 78
Grado en Arquitectura Técnica – ETS de Ingeniería de Edificación – Universitat Politècnica de València
Grado
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en Arquitectura
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Caracte
a Técnica – ETS d
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rmica del ed
Edificación – Un
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niversitat Politècn
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Casa del Alu
nica de València
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a UPV 79
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Figu
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en Arquitectura
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flitraciones mo problemdificio.
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las variacioiaciones detemperatur
e la estructEsto indic
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de agua pmas de falt
a de aislammediante uicos y aislam
do P1
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Caracterización Térmica del edificio 4K “Casa del Alumno” en la UPV 82
Grado en Arquitectura Técnica – ETS de Ingeniería de Edificación – Universitat Politècnica de València
El conjunto de las mejoras propuestas para la envolvente del edificio objeto de estudio, supone un gran ahorro energético. Desde el punto de vista económico hay que tener en cuenta que a pesar de suponer un gran coste, la aplicación de ambas mejoras resultan viables energéticamente debido a su amortización con el paso del tiempo.
La siguiente tabla resume y recoge las prestaciones que proporcionan cada una de las mejoras que se han estudiado en el presente proyecto, así como el coste económico que supondrían en el caso de que fuesen aplicadas.
Tabla 14: Resumen estructura y presupuesto.
MEJORA PRESTACIONES PRECIO
Aislamiento térmico mediante TRASDOSADO AUTOPORTANTE en fachadas Este y Oeste
‐Reducción de la transmitancia térmica de 0.47 a 0.33 W/m²K.
14.758.02 €
Aplicación de la NANOCRISTALIZACIÓN CATALIZADA contra la humedad capilar.
‐Impermeabilización. ‐Aumento de la resistencia mecánica. ‐Consolidación de materiales ‐Protección anticorrosiva. ‐Flexibilidad. ‐Control de fisuras. ‐Carácter ignífugo
30.961.18 €
TOTAL: 45.719.38 €
Haciendo referencia al Capítulo 1: Introducción, podemos observar que tras la realización del proyecto se han ido consiguiendo cada uno de los objetivos propuestos. En primer lugar, gracias al uso de la termografía infrarroja, hemos podido definir las características térmicas del presente edificio y detectar los posibles defectos de construcción en cada caso. Se ha podido analizar visualmente el edificio, gracias a la proximidad del mismo para poder detectar puntos críticos e irregularidades. Tras esta primera toma de datos, se han podido determinar actuaciones correctivas para solventar las anomalías detectadas y mejorar la envolvente con el fin de mejorar el edificio térmicamente.
Con todo lo expuesto, se ha dado a conocer más en profundidad la importancia de la eficiencia energética en la edificación, así como unas bases para la mejora de la misma con el fin de conseguir unas adecuadas condiciones térmicas del edificio objeto de estudio las cuales influirán en el bienestar y ahorro energético ya que va a permitir la reducción del consumo y de las emisiones que afectan al medio ambiente.
Caracterización Térmica del edificio 4K “Casa del Alumno” en la UPV 83
Grado en Arquitectura Técnica – ETS de Ingeniería de Edificación – Universitat Politècnica de València
Bibliografía
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